Verbindungshalbleiter

Welche Aussage zur Bandstruktur von Galliumarsenid (GaAs) ist richtig?

  1. ADirekter Bandübergang
  2. BIndirekter Bandübergang
  3. CKeine Bandlücke
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Antwort: A. Direkter Bandübergang

GaAs hat einen direkten Bandübergang: Das Minimum des Leitungsbands und das Maximum des Valenzbands liegen im Impulsraum an derselben Stelle, sodass Elektronen und Löcher ohne Beteiligung von Phononen rekombinieren und effizient Licht emittieren. GaAs wird daher in Infrarot-LEDs und Halbleiterlasern (optische Datenträger, Kommunikation, VCSEL für die Gesichtserkennung) eingesetzt. Silizium hat einen indirekten Bandübergang, bei dem Phononen an der Rekombination beteiligt sind, sodass die Lichtausbeute äußerst gering ist. Auch die Lichtabsorption ist stark, sodass dünne Schichten genügen; GaAs wird deshalb ebenfalls in hocheffizienten Solarzellen verwendet.

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