Indirekte Halbleiter als Detektoren

Lea9 · Gast

Meine Frage:
Hallo,

warum kann man indirekte Halbleiter zwar als Detektor einsetzen, nicht aber als Licht-Emitter?

Meine Ideen:
Soweit ich weis, läuft die Licht-Emission bei indirekten Halbleiter unter Beteiligung von Phononen ab. Dass die Photonen-Emission bei inderekten Halbleiter unwahrscheinlich ist, weil es sich um einen 3-Teilchen-Prozess (Elektron, Phonon, Photon) handelt, kann ich mir denken. Warum findet aber trotzdem merkliche Absorption statt? Warum ist der indirekte Halbleiter dann nicht transparent?

Vielen Dank!!

Lea

Lea9 · Gast

Hi,

hat keiner eine Antwort?

Lg

Lea

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

ich vermute es hat etwas mit der Ausbeute zu tun?
um richtig Licht zu machen brauchst du sehr viele Photonen, die durch den drei Körper Prozess ziemlich unwahrscheinlich zu generieren sind -> diode ist schlecht/dunkel

auf der anderen Seite braucht man nur sehr wenige Photonen um Detektion zu machen, da stört die relativ geringe wahrscheinlichkeit Photonen zu erzeugen nicht so sehr.

ich bin mir aber nicht so sicher ob das der einzige Grund ist..

Hagbard · Anmeldungsdatum: 07.02.2006 Beiträge: 320 Wohnort: Augsburg

Naja, für Lichtquanten mit Energien von

2 eV ist ein indirekter Halbleiter wie Silizium ja auch sehr durchsichtig. Aber ab ca. 3 eV reicht die Energie eben schon aus um einen direkten Bandübergang zu verursachen.

Mehr dazu z. B. in dieser kleinen PDF der Uni Konstanz.

Pfiadi
Stefan

blub12345 · Gast

Huhu,

also du hast ja schon recht das durch das Phonon Band-zu Band Übergänge in Silizium unwarscheinlicher sind. Das Hauptaugenmerk liegt aber glaub ich darin, das der Bimolecular Rekombinations Prozess im Silizium ( also Band zu Band Übergang unter aussendung eines Photons) eine sehr geringe Warscheinlichkeit hat, im Vergleich zu den restlichen Rekombinations Vorgängen (nicht strahlende) (Shockley Read - Rekombination an Defekten und Auger Rekombination - 3-Teilchen Prozess in dem als Energie Ausgleich ein anderes Teilchen angehoben oder abgesenkt wird).

Somit gibt es halt genügend Rekominationsprozesse für absorbtion, aber halt nur ein kleiner Teil von den Rekombinationsprozessen kann Photonen emittieren. wenn man das ganze dann versucht mit Ladunsträgern zu modelieren, erhöht man nur die Warscheinlichkeit für den Auger Prozess.

Nunja, ich lerne das ganze Zeug auch gerade erst und hoffe ich schreibe hier keinen Mist ^^, berichtigt mich gerne wenn ich mich irre ^^.

Was meinst du mit transparent ? Silizium sollte schon für gewisse Wellenlängen transparent sein, sonst würden die ganzen Wellelleiter auf silizumbasis keinen Sinn machen ^^