制造LED的发光条件
(1)化合物半导体晶体的禁带宽度要能够用来获得所希望的发光波长。
(2)发光材料能容易制成pn二极管,各个结层的晶格常数α要匹配。做成所谓DH层(Double Hetero Layer),但两侧晶格常数α必须一致。
(3)以禁带宽度的材料夹着活性层发光区域的两侧,活性层的带隙比覆面层的带隙小,活性层的折射率比覆面层的折射率大,所发光很容易由内部出射。
(4)能有稳定的物理及化学结构。结晶的离子性高,禁带带宽E也较大,熔点也较高,所成的化合物半导体晶体材料能在较高温度环境下工作,如GaP、AlP、GaN等化合物的半导体。
(5)有直接迁移带或间接迁移带的晶体。发光区域多为直接迁移带隙材料,其有较高的发光效率。电子(空穴)的移动度也比间接迁移带隙材料要高。
能满足上述LED条件的材料有Ⅲ一V族元素,如镓和砷的GaAs化合物,镓和磷的GaP化合物,镓、砷和磷的镓砷磷化合物GaAsP,铝镓砷ALGaP的化合物,镓和氮的GaN化合物。
一般在周期表中位于同一周期的元素,其价电子数由左至右逐一增加,例如以第Ⅳ族的锗为中心,其左边的镓少一个价电子,而右边的砷多一个价电子。因此,Ⅲ一V族的结合(即GaAs)在化学上和第IV族的Ge和Si一样具有同样的性质。这种化合物称为III-V族化合物,
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