Оже-рекомбинация

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Оже-рекомбинация — механизм рекомбинации в полупроводниках, при котором лишняя энергия передаётся другому электронному возбуждению.

При рекомбинации электрона проводимости и дырки, электрон переходит из зоны проводимости в валентную зону. При этом он теряет энергию, которая приблизительно равняется ширине запрещённой зоны. Эта энергия должна передаться какой-нибудь другой частице или квазичастице: фотону, фонону или другому электрону. Последний из перечисленных процессов называется оже-рекомбинацией по аналогии с эффектом Оже. Электрон, который получает выделенную энергию, переходит на высоковозбуждённый уровень в зоне проводимости. Это высоковозбуждённое состояние потом термализуется, постепенно отдавая энергию колебаниям кристаллической решётки.

Оже-рекомбинация существенна при высокой плотности носителей заряда в полупроводнике, поскольку требует столкновения трёх квазичастиц. Одновременная высокая концентрация электронов проводимости и дырок возможна при интенсивном возбуждении полупроводника светом.

В 2007 году было установлено, что Оже-рекомбинация является причиной снижения эффективности светоизлучающих диодов при больших токах[1][2][3].





Оже-рекомбинация экситонов

Оже-рекомбинация экситонов происходит при столкновении двух экситонов. При этом процессе оба экситона исчезают, а вместо этого возникает другое состояние с высокой энергией, которое со временем может релаксировать к одноэкситонному. Вероятность процесса оже-рекомбинации пропорциональна квадрату плотности экситонов:

<math> R_{auger} = \gamma n^2 </math>,

где n — концентрация экситонов, γ — коэффициент рекомбинации, который определяется подвижностью экситонов и радиусом их взаимодействия.

Оже-рекомбинация уменьшает квантовый выход возбуждённого кристалла.

Напишите отзыв о статье "Оже-рекомбинация"

Примечания

  1. Richard Stevenson. [spectrum.ieee.org/semiconductors/optoelectronics/the-leds-dark-secret The LED’s Dark Secret. Solid-state lighting won’t supplant the lightbulb until it can overcome the mysterious malady known as “droop”] (англ.), IEEE Spectrum (1 Aug 2009). Проверено 9 декабря 2015.
  2. Iveland, Justin; Martinelli, Lucio; Peretti, Jacques; Speck, James S.; Weisbuch, Claude. "[www.sciencedaily.com/releases/2013/04/130423102328.htm Cause of LED Efficiency Droop Finally Revealed]". Physical Review Letters, 2013. Science Daily.  (англ.); [arxiv.org/abs/1304.5469 arxiv:1304.5469]
  3. Claude Weisbuch, [apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/weisbuch_droop_tampa2014.pdf Droop in LEDs: Origin and Solutions] / DOE SSL R&D Workshop – Tampa Jan 28th, 2014

Литература

  • Абакумов, В. Н. Безызлучательная рекомбинация в полупроводниках. - Петербургский институт ядерной физики, 1997 - ISBN 5-86763-111-7 - глава 11 Оже-рекомбинация

Ссылки

  • [solarwiki.ucdavis.edu/The_Science_of_Solar/Solar_Basics/C._Semiconductors_and_Solar_Interactions/IV._Recombination_of_Charge_Carriers/3._Auger_Recombination 3. Auger Recombination] / Semiconductors and Solar Interactions - SolarWiki, University of California, Davis  (англ.)

Отрывок, характеризующий Оже-рекомбинация

На одной из станций он обогнал обоз русских раненых. Русский офицер, ведший транспорт, развалясь на передней телеге, что то кричал, ругая грубыми словами солдата. В длинных немецких форшпанах тряслось по каменистой дороге по шести и более бледных, перевязанных и грязных раненых. Некоторые из них говорили (он слышал русский говор), другие ели хлеб, самые тяжелые молча, с кротким и болезненным детским участием, смотрели на скачущего мимо их курьера.
Князь Андрей велел остановиться и спросил у солдата, в каком деле ранены. «Позавчера на Дунаю», отвечал солдат. Князь Андрей достал кошелек и дал солдату три золотых.
– На всех, – прибавил он, обращаясь к подошедшему офицеру. – Поправляйтесь, ребята, – обратился он к солдатам, – еще дела много.
– Что, г. адъютант, какие новости? – спросил офицер, видимо желая разговориться.
– Хорошие! Вперед, – крикнул он ямщику и поскакал далее.
Уже было совсем темно, когда князь Андрей въехал в Брюнн и увидал себя окруженным высокими домами, огнями лавок, окон домов и фонарей, шумящими по мостовой красивыми экипажами и всею тою атмосферой большого оживленного города, которая всегда так привлекательна для военного человека после лагеря. Князь Андрей, несмотря на быструю езду и бессонную ночь, подъезжая ко дворцу, чувствовал себя еще более оживленным, чем накануне. Только глаза блестели лихорадочным блеском, и мысли изменялись с чрезвычайною быстротой и ясностью. Живо представились ему опять все подробности сражения уже не смутно, но определенно, в сжатом изложении, которое он в воображении делал императору Францу. Живо представились ему случайные вопросы, которые могли быть ему сделаны,и те ответы,которые он сделает на них.Он полагал,что его сейчас же представят императору. Но у большого подъезда дворца к нему выбежал чиновник и, узнав в нем курьера, проводил его на другой подъезд.
– Из коридора направо; там, Euer Hochgeboren, [Ваше высокородие,] найдете дежурного флигель адъютанта, – сказал ему чиновник. – Он проводит к военному министру.
Дежурный флигель адъютант, встретивший князя Андрея, попросил его подождать и пошел к военному министру. Через пять минут флигель адъютант вернулся и, особенно учтиво наклонясь и пропуская князя Андрея вперед себя, провел его через коридор в кабинет, где занимался военный министр. Флигель адъютант своею изысканною учтивостью, казалось, хотел оградить себя от попыток фамильярности русского адъютанта. Радостное чувство князя Андрея значительно ослабело, когда он подходил к двери кабинета военного министра. Он почувствовал себя оскорбленным, и чувство оскорбления перешло в то же мгновенье незаметно для него самого в чувство презрения, ни на чем не основанного. Находчивый же ум в то же мгновение подсказал ему ту точку зрения, с которой он имел право презирать и адъютанта и военного министра. «Им, должно быть, очень легко покажется одерживать победы, не нюхая пороха!» подумал он. Глаза его презрительно прищурились; он особенно медленно вошел в кабинет военного министра. Чувство это еще более усилилось, когда он увидал военного министра, сидевшего над большим столом и первые две минуты не обращавшего внимания на вошедшего. Военный министр опустил свою лысую, с седыми висками, голову между двух восковых свечей и читал, отмечая карандашом, бумаги. Он дочитывал, не поднимая головы, в то время как отворилась дверь и послышались шаги.