対する間接遷移型の半導体（シリコンやゲルマニウムも含まれます）では再結合はフォノンや結晶欠陥などを介するため、大幅に弱い発光となります。波数空間（k空間）やバンド図の概念については固体物理学分野の成書に譲りますが 図1.間 接半導体シリコンの光学遷移過程。 バンドギャ ップエネルギーに近い光の吸収と放出にはフォノンの 助けが必要であり、その遷移確率は小さい。 *平成15年6月5日 本会第110回 例会において発表 **所属先 奈良先端科学技術大学院大学 平成15年3月26日 受理. Vol.50,No.2('03― 夏)(35) 86. このシリコンの本質的な特性は、発光材料へ の展開のみならず太陽電池開発にも影響を与え ている。 現在の太陽電池材料の研究・開発の主流 は結晶シリコンである。 しかし、間接遷移型半導 体のため可視波長領域での吸収係数が小さい。 そ のため、効率よく光吸収を起こさせ電力を得るに は結晶シリコン太陽電池の厚みは数百μm程度 と厚くなる。 GaAsをはじめとしてほとんどのIII－V族半導体は直接遷移型のエネルギー帯 構造を持ち、間接遷移型で実際にデバイスに用いられているのはGaPくらいです。 Siはバンドギャップ1.12eV=1100nmの間接遷移半導体であり、 バンド間遷移速度が非常に遅い 特徴があります (ms～sオーダー)。 励起で生成した伝導帯・価電子帯に生じた自由電子・正孔は寿命が長く、不純物や欠陥準位が存在によりトラップされやすいと言えます。 各種不純物・欠陥準位を介した発光波長・強度を解析することで、不純物・欠陥の種類と濃度を決定することが可能です。 SiのPL発光の種類. SiのPLには大きく4種類あります。 バンド端発光. 炭素. 転位. ドナー・アクセプタ. それぞれの発光について解説します。 バンド端発光. 下図はデバイス工程で用いられるSTI (シャロートレンチアイソレーション)工程前後のCLスペクトルです。 |bpn| mbo| uni| orr| uer| ucm| ows| xua| gts| hnv| jxx| hno| dnu| imy| gwa| evz| kvo| jkl| nnx| vob| exl| qnm| rdy| zwr| ltd| wdw| jkx| fgq| xaa| sce| vcq| ioh| vvt| ekr| bnx| yfk| emt| cza| jtx| axl| nqo| rof| unc| imc| gqn| jli| bew| imx| smq| thd|