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HL: Halbleiterphysik

HL 6: Optische Eigenschaften

HL 6.4: Talk

Friday, March 4, 2005, 11:30–11:45, TU P-N229

Leuchtet ein Halbleiter bei Zimmertemperatur ohne Anregung? — •Stefan Hanna und Alois Seilmeier — Physikalisches Institut, Universität Bayreuth, 95440 Bayreuth

Liegt ein Halbleiter im thermischen Gleichgewicht vor, muss eine Rekombinationsrate existieren, die der thermischen Generationsrate von Elektron-Loch-Paaren gleich ist. Generell dominiert bei Zimmertemperatur die strahlungslose Rekombination. Nach dem Kirchhoffschen Strahlungsgesetz ist allerdings wegen der Absorption des Halbleiters auch eine bandkantennahe Strahlungsemission zu erwarten. Es stellt sich die Frage, ob diese strahlende Interband-Rekombination auch bei Zimmertemperatur als Lichtemissionsspektrum nachzuweisen ist. Dazu werden undotierte Halbleiterproben definiert auf erhöhte Temperaturen von ca. 100^∘C gebracht, um deren Emission gegen die thermische Umgebungsstrahlung diskriminieren zu können. Das Lumineszenzspektrum wird über ein Gitterspektrometer und ein CCD-Element gemessen. Man beobachtet Spektren, die ein Maximum nahe der Bandkante ähnlich einem Photolumineszenzspektrum aufweisen und die unter Verwendung des Planckschen Strahlungsgesetzes und des Absorptionsspektrums der Probe verstanden werden können. Untersucht wird insbesondere die Emission kommerziell verfügbarer halbleiterdotierter Gläser im nahen infraroten Spektralbereich. Weiterhin werden Resultate für die Volumenhalbleiter GaAs und InP vorgestellt.