Strahlende und nichtstrahlende Rekombination in Halbleitern

Dieses Kapitel gibt einen Uberblick uber die verschiedenen strahlenden und nichtstrahlenden Rekombinationsprozesse in Halbleitern. Als Modellhalbleiter dienen dabei die beiden fur Lumineszenz- und Laserdioden wichtigsten Werkstoffe GaAs und GaP. Die relative Haufigkeit der einzelnen Rekombinationsprozesse hangt von deren Ubergangswahrscheinlichkeiten ab. Diese wiederum sind abhangig von der Bandstruktur des Halbleiters und der Art und Dichte von eventuell vorhandenen Rekombinationszentren. Im Falle der optischen Ubergange — das sind jene Ubergange, die mit der Absorption und Emission von Photonen verbunden sind — lassen sich die Ubergangswahrscheinlichkeiten aus der Wechselwirkung der Ladungstrager in Leitungs- und Valenzband des Halbleiters mit einem elektromagnetischen Strahlungsfeld berechnen. Fur Halbleiter mit direkter Bandlucke liegen sie um Grosenordnungen uber denen von Halbleitern mit indirekter Bandlucke. Durch Einbau von isoelektronischen Rekombinationszentren last sich jedoch auch bei indirekten Halbleitern die Wahrscheinlichkeit fur strahlende Ubergange betrachtlich erhohen.