Распределение носителей в р-п-гетеропереходах
Все современные светодиоды разрабатываются на основе гетеропереходов. Устройства на гетеропереходах состоят из полупроводников двух типов: с узкой запрещенной зоной для создания активной области и с широкой запрещенной зоной для формирования барьерных слоев. Если в состав структуры входят два барьерных слоя, она называется двойной гетероструктурой (часто используется сокращение ДГС или DH).
На рис. 4.8, в показано влияние гетеропереходов на распределение носителей. В двойных гетероструктурах барьерные слои ограничивают инжектированные носители в активной области. Поэтому величина
области рекомбинации определяется не диффузионной длиной, а толщиной активного слоя.
Это очень существенное изменение. Предположим, что толщина активной области намного меньше типичной диффузионной длины. Значения диффузионных длин обычно лежат в диапазоне 1-20 мкм, а размеры активной области в двойных гетероструктурах составляют 0,01—1,0 мкм. Это означает, что концентрация носителей в активной области двойных гетероструктур намного превышает их концентрацию в гомогенных переходах, где носители распределены в интервале нескольких диффузионных длин. Из уравнения для скорости бимолекулярной излучательной рекомбинации
R = В ■ п ■ р (4.20)
следует, что высокая концентрация носителей в активной области увеличивает скорость излучательной рекомбинации и снижает рекомбинационное время жизни. Поэтому все высокоэффективные светодиоды строятся на основе двойных гетероструктур или структур с квантовыми ямами.
