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          郑州中祥电子科技有限公司
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          晶体结构及能带结构

          发布于:2014-02-25 08:48来源:河南LED显示屏 点击:
          河南LED显示屏的发光来源于电子与空穴发生复合时放出的能盆。作为河南LED显示屏用材料,一是要求电子与空穴的输运效率要高;二是要求电子与空穴复合时放出的能量应与所需要的发光波长相对应,一般多采用化合物半导体单晶材料。众所周知,在半导休中,根据晶体中电子可能存在的能态有价带、导带、禁带之分。所谓价带是参与原子间键合的电子可能存在的能带;导带是脱离原子束缚在晶体内自由回游运动的电子可能存在的能带,禁带是位于价带与导带之间,不存在电子的能带。来自半导体单晶的发光,是穿越这种材料固有禁带的电子与价带的空穴复合时所产生的现象。
          半导体元素.有大家所熟知的、位于周期表上第W族的si、Ge,它们作为半导体集成电路用材料.在现代电子工业中起着不可替代的作用.郑州LED显示屏用材料,有由田族的AI、Ga、In与V族的N、P、As等两种以上元素相结合而成的m一V族,由 11族的Zn与砚族的S、跳相结合而成的n一VI族,由si与C相结合而成的IV一W 族等化合物半导体.
          si、Ge等W族元素单晶半导体的晶体结构,金刚石结构; GaAs、GaP、Znse等化合物半导体的晶体结构,闪锌矿结构; 二种晶体结构都属于面心立方点阵,所不同的只是每个阵点的原子配置状态不同,后者每个原子与异种的4个原子相键合,共用皿族的3个电子和V族的5个电子,所有的结合键都有2个成对的电子。此外,GaN具有纤锌矿结构,属于六方点阵。一般说来,能带结构与晶体结构关系很大,化合物半导体的能带结构与金刚石型的能带结构相类似.给出各种半导体晶体的特性.
          为了制取发光效率高的河南LED显示屏.在电子与空穴发生复合放出能量时.除了要考虑熨合前后的能量之外,还应保持动量守恒、可获得最高发光效率的复合过程是电子与空穴的最初动量相同,因复合而放出的能娥全部变成光.而动量却不发生变化.这种情况所示。其能带结构的特点是,在价带顶与导带底不存在动 l.t差.这种半导体发生的复合称为直接跃迁型。对于电子与空穴的初始动量不同的情况,为了保持动最守恒,需要热、声等晶格振动参与迁移过程.因此发生复合的儿率变得很低,这种初始动量不同的电子、空穴的复合称为间接跃迁型,其能带结构所示.51及Ge具有间接跃迁型能带结构,因此不能获得高效率的发光。所以,尽管品体结构相同.但用作1,ED材料.还需要选择那些能获得直接跃迁狂合的化合物半导体。
          GAAS属于直接跃迁型,但其发光波长为870nm,位于红外区.需要在其中加入一定比例的a1as构成多元品体。由此可获得禁带宽度大的三元化合物 .从而得到可见光发光。而且.通过改变.二值的大小还能使禁带宽度等物理常数连续地发生变化,并可以在保持点阵常数不变的前提下,通过形成异质结结构制作禁带宽度连续变化的晶体。由于它能自由地形成各种优质的晶体.这对于制作河南LED显示屏来说。,可以说是得天独厚的条件。
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