Для определения положения квазиуровней Ферми

Для определения положения квазиуровней Ферми при условии преобладания вынужденного излучения над поглощением необходимо рассмотреть баланс переходов из с-зоны в v-зону и обратно. Скорость переходов из с-зоны в v-зону пропорциональна произведению вероятности занятости состояния в с-зоне на вероятность незанятости в v-зоне. Аналогично и для обратных переходов: скорость переходов из v -зоны в с -зону пропорциональна произведению вероятности занятости состояния в v-зоне на вероятность незанятости в с — зоне. Поэтому мы можем записать условие инверсии в виде

 

для выполнения этого неравенства необходимо, чтобы E2Fn<E1Fp  .

Отсюда следует, что                        

Но E2E1 есть энергия испускаемого фотона, которая не может быть меньше ширины запрещенной зоны, поэтому FnFp>Eg.

Т.е. разность квазиуровней Ферми должна превышать ширину запрещенной зоны. Иначе говоря, квазиуровни должны быть расположены выше дна с-зоны и ниже потолка v-зоны, соответственно.                

    Полученный результат не содержит информации о количественном соотношении переходов с излучением и поглощением, от которого зависит спектральный контур усиления. В качестве  количественной характеристики вводится величина эффективной плотности тока

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector