バンドフィリングについて

質問

ガリウムリンダイオードが理論上では緑色に光るのですが実際には黄緑色にしか光りませんでした。その原因がバンドフィリングだといわれたのですがこの言葉の意味がわかりません。教えてください

回答No.2

foo-mix2001 · ベストアンサー

はじめまして
質問を読ませてもらったのですが
そもそもバンドフィリング効果といえば
キャリア密度が増加することで発光波長が
高エネルギー側にシフトすることだと思うのですが・・

No.1の方も仰られているように
GaPの2.2eVはX点－Γ点間の間接遷移によるものなので
当然発光効率はフォノンを介している分落ちることになります
その発光効率を上げるためにN(窒素)を不純物としてドープします
NはPに比べて大きな電子親和力を有するので
Nの周りに電子が局在することになります
その時に励起子を形成して発光効率が上がることが分かってます

と話が少しそれましたが
恐らくその発光中心を形成するような不純物を入れることで
バンド端よりも低いところに新たな不純物準位が
形成されると考えてもいいかなと思ってるんですが・・
あくまで推論なのでアドバイスとして受け取ってください

参考になれば幸いです

回答No.1

satomichi

GaPは間接遷移型半導体で、そのエネルギーギャップからは緑色発光となりますが、不純物の入り方によっては、その本来の準位を完全にfillしてしまい、結果として本来の準位の近くにある別の準位との間で発光遷移をするために黄緑が出るのではないかと思います。

別の考え方としては、そもそもGaPのストイキオメトリーがずれていて
黄緑に光る結晶かもしれません。

自信ありませんので。