Recombinarea melcului

Recombinarea Auger este un mecanism de recombinare în semiconductori în care excesul de energie este transferat către o altă excitație electronică.

Când un electron de conducție și o gaură se recombină , electronul se deplasează din banda de conducție în banda de valență . Procedând astfel, pierde energie, care este aproximativ egală cu banda interzisă . Această energie trebuie transferată la o altă particulă sau cvasiparticulă : un foton , un fonon sau alt electron. Ultimul dintre aceste procese se numește recombinare Auger, prin analogie cu efectul Auger . Un electron care primește energia eliberată ajunge la un nivel extrem de excitat în banda de conducere. Această stare extrem de excitată se termalizează apoi, dând treptat energie vibraţiilor reţelei cristaline .

Recombinarea melcului este esențială la o densitate mare a purtătorului de sarcină într-un semiconductor, deoarece necesită ciocnirea a trei cvasiparticule. O concentrație mare simultană de electroni de conducție și găuri este posibilă atunci când semiconductorul este intens excitat de lumină.

În 2007, s-a constatat că recombinarea Auger este cauza scăderii eficienței diodelor emițătoare de lumină la curenți mari [1] [2] [3] .

Recombinarea Auger a excitonilor

Recombinarea Auger a excitonilor are loc atunci când doi excitoni se ciocnesc. În acest proces, ambii excitoni dispar și, în schimb, apare o altă stare de înaltă energie, care se poate relaxa în cele din urmă la o singură stare de exciton. Probabilitatea procesului de recombinare Auger este proporțională cu pătratul densității excitonului:

,

unde n este concentrația de excitoni, γ este coeficientul de recombinare, care este determinat de mobilitatea excitonilor și de raza interacțiunii lor.

Recombinarea cu melc reduce randamentul cuantic al unui cristal excitat.

Note

  1. ↑ Richard Stevenson . Secretul întunecat al LED-ului. Iluminarea în stare solidă nu va înlocui becul până când nu va putea depăși misterioasa boală cunoscută sub numele de „droop”  (Eng.) , IEEE Spectrum (1 august 2009). Arhivat din original pe 12 decembrie 2015. Preluat la 9 decembrie 2015.
  2. ↑ Iveland, Justin; Martinelli, Lucio; Peretti, Jacques; Speck, James S.; Weisbuch, Claude. „ Cauza scăderii eficienței LED-ului a fost dezvăluită în sfârșit Arhivat 24 septembrie 2015 la Wayback Machine ”. Physical Review Letters, 2013. Science Daily.  (engleză) ; arxiv:1304.5469 Arhivat 11 august 2014 la Wayback Machine
  3. ↑ Claude Weisbuch, Droop in LEDs: Origin and Solutions Arhivat 4 martie 2016 la Wayback Machine / DOE SSL R&D Workshop - Tampa 28 ianuarie 2014

Literatură

Link -uri