I componenti optoelettronici a semiconduttore

I componenti
optoelettronici a
semiconduttore
Tasso globale di emissione spontanea a frequenza
ω: Bisogna sommare su tutte le transizioni possibili tali
che E 2 -E 1 =E em =hν
R
dove
m
spon
= m m
/(m
( hω
− E )
+ m
[ − f ( E )]
3/ 2
(2mr
)
1/ 2
ρcv
=
3
g
2πh
e' la densita' congiunta degli stati, E e' la banda proibita (bandgap),
r
( ω)
c
∞
= ∫
E
v
c
A(
E , E
c
1
) e' la massa ridotta, m
massa degli elettroni e delle buche
2
v
) f
c
( E
2
) 1
e m
sono la
I tassi d’emissione e di assorbimento sono dunque
R
R
stim
abs
( ω)
=
( ω)
=
E
∞
∫
E
∞
∫
c
c
B(
E
B(
E
1
1
, E
, E
2
2
) f
) f
v
c
( E
( E
1
v
2
La condizione d’INVERSIONE DI POPOLAZIONE R stim >R abs
e’ verificata se f c (E 2 )>f v (E 1 )
1
ρ dE
g
cv
2
c
[ − f ( E )]
) 1
1
[ − fc
( E2)
] ρcvρemdE2
) 1
v
ρ
cv
ρ
v
em
dE
2
E >
fc
− E
fv
> E2
− E1
E
g
(All’equilibrio, i livelli di Fermi sono gli stessi Necessario il
pompaggio di energia dall’esterno, ad esempio
utilizzando una giunzione p-n)