Halfgeleiderfysica

Wat is de juiste reden dat bij een halfgeleider met indirecte overgang zoals silicium de kans klein is dat elektron en gat recombineren onder uitzending van licht?

  1. ADe impuls van de onderkant van de geleidingsband en de bovenkant van de valentieband verschilt, zodat voor de overgang een fonon nodig is
  2. BDe mobiliteit van gaten is kleiner dan die van elektronen
  3. CDe bandkloof is te groot
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. De impuls van de onderkant van de geleidingsband en de bovenkant van de valentieband verschilt, zodat voor de overgang een fonon nodig is

Bij een indirecte overgang liggen de onderkant van de geleidingsband en de bovenkant van de valentieband ver uit elkaar in de impuls- (golfgetal-)ruimte. Omdat een foton vrijwel geen impuls kan dragen, moet bij de overgang tegelijk een fonon betrokken zijn, en de kans op stralingsrecombinatie is ordes van grootte lager dan bij directe overgang. Ondertussen wordt de energie via o.a. SRH-recombinatie in warmte omgezet, dus silicium is niet geschikt voor lichtuitzendende componenten. Hierom worden bij siliciumfotonica InP e.d. als lichtbron aan het silicium gebonden.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Halfgeleiderfysica

  1. Hoe heet het niveau dat wordt ingevoerd om de elektronendichtheid en de gatendichtheid elk afzonderlijk weer te geven in een halfgeleider die door belichting of stroominjectie uit thermisch evenwicht is?
  2. Welke waarde ligt het dichtst bij de roosterconstante van een siliciumkristal?
  3. Wat is de juiste reden dat het intrinsieke Fermi-niveau van silicium licht afwijkt van het exacte midden van de bandkloof?
  4. Welke waarde ligt het dichtst bij de bandkloof van silicium (Si) bij kamertemperatuur?
  5. Welke uitspraak is juist wanneer fosfor (P) als dopant aan silicium wordt toegevoegd?