Уравнение скорости бимолекулярной рекомбинации для структур с квантовыми ямами
Квантовые ямы представляют собой узкие области, расположенные между двумя барьерными слоями, назначение которых заключается в ограничении свободных носителей.
Предположим, что ширина ямы равна Lqw, а плотности носите-
„ о ОП
леи в ее зоне проводимости и валентной зоне — соответственно п и p2D. Тогда эффективные объемные (3D) концентрации электронов и дырок определяются выражениями: rfiD/Lqw и р20/Lqw - Подставив эти значения в уравнение (2.5), найдем для данного случая скорость рекомбинации
|
|
(2.20)
Это уравнение иллюстрирует достоинства систем с квантовыми ямами и двойных гетероструктур. Уменьшением ширины квантовой ямы удается получать высокие значения объемной (3D) концентрации носителей (число носителей в 1 см3). В результате усиления излучательной рекомбинации время жизни носителей сокращается — см. уравнение (2.11), что приводит к росту квантового выхода.
При достаточно малой ширине квантовой ямы волновая функция перестает соответствовать ее физическим размерам. В этом случае Lqw можно заменить на ширину функции распределения носителей, которая при малой протяженности ямы превышает значение Lqw, поскольку волновая функция при этом распространяется в барьерные слои. Этот эффект необходимо учитывать в системе материалов AIGaAs/GaAs при ширине квантовой ямы менее 100 А.
