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青色LEDの素材である窒化ガリウムとは他色のLED

2014/12/27 21:03

青色LEDの素材である窒化ガリウムとは他色のLEDと何が違うのですか❓

takeshi010786
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物理学
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paulrachel
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2014/12/27 21:57 回答No.1

LED は発色出来る波長（つまり色）が用いる材料によって異なります。その意味で赤色発光は容易なのですが、緑、青、紫、紫外線という風に短波長側ほど材料が難しくなって行きます。また発光は強くなければなりませんので「結晶性」が優れている必要もあります。しかも p型、n型という２種類の材料が作れることが必要です。GaN というあまり半導体屋にも馴染みの薄い材料を大きな結晶にする（しかもp型とn型と両方を作る）なんて初めから諦める人が多かったと思います。さて、基本的に何が違うかと言えば (1) バンド幅が大きい材料です(#)：負電荷の電子と正電荷の正孔が再結合するのに青色に相当する大きなエネルギーが必要な材料です。(2) 電子と正孔が直接再結合出来る材料です (直接遷移)。注：集積回路に用いる Si は間接遷移です。 (#) バンド幅は目に見えるものではありません。結晶性に起因する量子力学的な材料特性です。

質問者