Лабы по КОЭ / ЛР2 Фотолюминесценция полупроводниковых Вариант Каловича с косяками

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Фотоники

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Квантовая и оптическая электроника»

Тема: ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

ТВЁРДЫХ РАСТВОРОВ

Студенты гр.
Преподаватель		Дегтерев А.Э.

Санкт-Петербург

202X

Цель работы

исследование фотолюминесценции и определение компонентного состава материалов на основе полупроводниковых твердых растворов.

Блок-схема измерительной установки.

Рисунок 1 – Блок-схема установки

Обработка результатов эксперимента.

1. Построим спектры фотолюминесценции различных образцов GaAsP

Рисунок 2 – Спектры фотолюминесценции различных образцов GaAsP

2. Приведём зависимость длин волн, соответствующих максимуму излучения каждого образца, в виде таблицы. Рассчитаем ширину энергетического зазора для каждого образца из полученных зависимостей. И найдём ширину спектра фотолюминесценции на полувысоте, относительную ширину, добротность и максимальную интенсивность излучения для каждого образца.

Пример расчёта для образца №1:

Таблица 1 – Параметры образцов

Образец №		, у.е.				Q	эВ
1	761,886	1630	705,809	837,898	5,768	0,173	1,627
2	729,567	894,2	690,697	741,035	14,493	0,069	1,699
3	660,122	1763,6	646,723	667,327	32,039	0,031	1,878
4	751,214	683,733	711,692	784,194	10,361	0,097	1,650
5	662,954	507,133	655,229	670,927	42,232	0,024	1,870

3. Рассчитаем долю GaP в твердом растворе GaAs_1-xP_x,

E_g(0) = E_g(GaAs) = 1,42 эВ;

E_g(1) = E_g(GaP) = 2,27 эВ;

где

c – параметр нелинейности

Значения параметров нелинейности для различных точек зоны Бриллюэна твёрдого раствора GaAsP представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Значения параметров нелинейности

Твердый раствор
GaAsP	0,19	0,24	0,16

Пример расчёта доли GaP для образца №1 в точке Г:

Таблица 3 – Зависимость ширины энергетического зазора для каждого образца от доли GaP в твердом растворе GaAs_1-xP_x

Образец №	эВ
1	1,627	0,290	0,303	0,282
2	1,699	0,381	0,396	0,372
3	1,878	0,593	0,606	0,585
4	1,650	0,319	0,333	0,311
5	1,870	0,584	0,597	0,575

Выводы

В ходе лабораторной работы мы исследовали фотолюминесценцию и определили компонентный состав материалов на основе полупроводниковых твердых растворов.

Были построены спектры фотолюминесценции различных образцов GaAsP. Привели зависимость длин волн, соответствующих максимуму излучения каждого образца, в виде таблицы 1. Рассчитали ширину энергетического зазора для каждого образца из полученных зависимостей. Нашли ширину спектра фотолюминесценции на полувысоте, относительную ширину, добротность и максимальную интенсивность излучения для каждого образца.