Verbindungshalbleiter
Wie ändert sich die Emissionsfarbe einer LED mit InGaN als lichtemittierender Schicht, wenn der Indium-(In-)Anteil erhöht wird?
- ASie ändert sich nicht
- BSie verschiebt sich Richtung Ultraviolett (die Wellenlänge wird kürzer)
- CSie verschiebt sich zu längeren Wellenlängen (von Blau zu Grün)
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Antwort: C. Sie verschiebt sich zu längeren Wellenlängen (von Blau zu Grün)
InN (ca. 0,7 eV) hat eine viel kleinere Bandlücke als GaN (ca. 3,4 eV); mit steigendem In-Anteil verringert sich daher die Bandlücke von InGaN, und die Emissionswellenlänge wird länger. Bei einem In-Anteil von etwa 15 bis 20 % erhält man Blau, bei etwa 30 % Grün. Da sich In und Ga jedoch in der Atomgröße unterscheiden, treten bei hohem In-Anteil Zusammensetzungsschwankungen, Verspannungen und starke Polarisationsfelder auf, die die Effizienz senken; dies ist die Ursache der „Green Gap“.