Полупроводниковые излучатели на квантовых точках.

Главной сложностью является малое время жизни возбужденного состояния в квантовых точках и побочный процесс рекомбинации, что требует высокой интенсивности накачки [2]. В настоящее время наблюдался как процесс вынужденной генерации, так и был создан прототип тонкопленочного лазера при использовании подложки с дифракционной решеткой.


Рисунок 3.1 - Использование квантовых точек в лазерах

Возможность варьирования длины волны люминесценции и легкость создания тонких слоев на базе квантовых точек представляют обширные возможности для создания светоизлучающих устройств с электрическим возбуждением – светодиодов. Более того, особенный интерес представляет создание панелей плоских экранов, что актуально для современной электроники. Использование струйной печати привело бы к прорыву в технологии OLED.


Рисунок 3.2 - Использование квантовых точек в светодиодах

Для создания светоизлучающего диода монослой квантовых точек помещается между слоями, которые имеют проводимость р- и п- типов. В этом качестве могут выступать проводящие полимерные материалы, которые относительно хорошо разработаны в связи с технологией OLED, и легко могут сопрягаться с квантовыми точками [2]. Разработкой технологии создания светоизлучающих устройств занимается научная группа под руководством M.Bulovic (MIT).
Говоря о светодиодах, невозможно не упомянуть о “белых” светодиодах, которые могут быть альтернативой стандартным лампам накаливания. Квантовые точки могут использоваться для светокорректировки полупроводниковх светодиодов. В этих системах используют оптическую накачку слоя, который содержит квантовые точки, с помощью полупроводникового синего светодиода. Преимуществом квантовых точек в этом случае являются большая фотостойкость, высокий квантовый выход и возможность составлять многокомпонентый набор из квантовый точек с разными длинами эмиссии, чтобы получить более близкий к “белому” спектр излучения.

Вывод

Таким образом, можно подвести следующие итоги.
В настоящее время насчитывается множество различных областей, в которых нашли применение полупроводниковые материалы. И одной из сфер применения их является изготовление тонких пленок для различных приборов и оборудования.
Интерес к арсениду индия как к полупроводниковому излучателю и твердым растворам на его основе обусловлен широким применением этих материалах в изделиях электронной и оптоэлектронной техники. Приборы на основе InAs работают в инфракрасной части спектрального диапазона (2,7-6 мкм) [8].
Эпитаксиальные структуры на основе гетеросистемы InAs/InSb, содержащие в настоящее время рассматриваются как перспективная основа для создания компактных инжекционных лазеров среднего ИК-диапазона [9]. Такие излучатели востребованы в медицинской технике, в лазерной спектроскопии газовых сред, используемой для промышленного контроля, а также в специальных системах связи [1].
Фотодиоды с активной областью из InAs находят применения в диапазоне длин волн 3-5 мкм и имеют множество применений, включая пирометрию, газовый анализ, экологический мониторинг, ИК спектроскопию. Фотодиоды на арсениде индия обладают прекрасной обнаружительной способностью (5-8·1011 см·Гц0,5·Вт-1 при Т< 150 К.
Также InAs используется для создания датчиков эффекта Холла, сверхвысокочастотных транзисторов, светодиодов, датчиков магнитного поля, для создания массивов квантовых точек.
Полупроводниковые материалы как особенный класс веществ известны были еще с конца 19-го столетия, однако лишь развитие теории твердого тела дало возможность понять их особенность. Полупроводниками называют вещества, обладающие электронной проводимостью, занимающей промежуточное положение между изоляторами и металлами. От металлов они отличаются тем, что носители электрического тока создаются в них тепловым движением, потоком электронов, светом и т.п. источником энергии. Без теплового движения (вблизи абсолютного нуля) полупроводники являются изоляторами. С повышением температуры электропроводность полупроводников возрастает и носит при расплавлении металлический характер.



Список использованных источников

Адаскин, А.М. Материаловедение и технология полупроводниковых материалов: Учебное пособие / А.М. Адаскин, В.М. Зуев.. - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 336 c.
Батышев, А.И. Материаловедение и технология материалов: Учебное пособие / А.И. Батышев, А.А. Смолькин. - М.: ИНФРА-М, 2012. - 288 c.
Безпалько, В.И. Материаловедение и технология материалов: Учебное пособие / Под ред. А.И. Батышев, А.А. Смолькин. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 288 c.
Бондаренко, Г.Г. Основы физического материаловедения: Учебник / Г.Г. Бондаренко. - М.: Бином, 2014. - 760 c.
Захаров, А.Ю. Теоретические основы физического материаловедения. Статистическая термодинамика модельных систем: Учебное пособие / А.Ю. Захаров. - СПб.: Лань, 2016. - 256 c.
Зегря Г.Г., Перель В.И. Основы физики полупроводников. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. — 336 с.
Нанотехнологии в ближайшем десятилетии. Под редакцией М.К.Роко, Р.С.Уильямса, П.Аливисатоса. Москва, Мир, 2002.
Родионова Н.А., Шмидко И.Н., Родионов Е.В. / Оптические характеристики пленок оксида хрома, полученных по МОС технологии / Research Journal of International Studies, Екатеринбург, №7 (38), 2015 г., С.40-43.
Родионова Н.А., Шмидко И.Н., Родионов Е.В. / Механические свойства пленок оксида хрома в зависимости от технологических факторов / Research Journal of International Studies, Екатеринбург, №7 (38), 2015 г., С.44-46.
Сироткин, О.С. Основы инновационного материаловедения: Монография / О.С. Сироткин. - М.: ИНФРА-М, 2011. - 158 c.
Фенелонов В.Б. Введение в физическую химию формирования супрамолекулярной структуры адсорбентов и катализаторов. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2002. - с. 236-239.
Храмцов, Н.В. Основы полупроводникового материаловедения / Н.В. Храмцов. - М.: АСВ, 2011. - 240 c.













20




19