Recombinación de barrena

La recombinación Auger es un mecanismo de recombinación en semiconductores en el que el exceso de energía se transfiere a otra excitación electrónica.

Cuando un electrón de conducción y un hueco se recombinan , el electrón se mueve de la banda de conducción a la banda de valencia . Al hacerlo, pierde energía, que es aproximadamente igual a la banda prohibida . Esta energía debe transferirse a alguna otra partícula o cuasipartícula : un fotón , un fonón u otro electrón. El último de estos procesos se denomina recombinación Auger, por analogía con el efecto Auger . Un electrón que recibe la energía liberada pasa a un nivel muy excitado en la banda de conducción. Este estado altamente excitado luego se termaliza , dando gradualmente energía a las vibraciones de la red cristalina .

La recombinación Auger es esencial en una alta densidad de portadores de carga en un semiconductor, ya que requiere la colisión de tres cuasipartículas. Es posible una alta concentración simultánea de electrones de conducción y huecos cuando el semiconductor es intensamente excitado por la luz.

En 2007, se descubrió que la recombinación Auger es la causa de la disminución de la eficiencia de los diodos emisores de luz a altas corrientes [1] [2] [3] .

Recombinación Auger de excitones

La recombinación Auger de excitones ocurre cuando dos excitones chocan. En este proceso, ambos excitones desaparecen y en su lugar surge otro estado de alta energía, que eventualmente puede relajarse a un solo estado de excitón. La probabilidad del proceso de recombinación Auger es proporcional al cuadrado de la densidad de excitones:

,

donde n es la concentración de excitones, γ es el coeficiente de recombinación, que está determinado por la movilidad de los excitones y el radio de su interacción.

La recombinación Auger reduce el rendimiento cuántico de un cristal excitado.

Notas

  1. ↑ Ricardo Stevenson . El oscuro secreto de los LED. La iluminación de estado sólido no suplantará a la bombilla hasta que pueda superar la misteriosa enfermedad conocida como "caída"  (inglés) , IEEE Spectrum (1 de agosto de 2009). Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2015. Consultado el 9 de diciembre de 2015.
  2. ↑ Islandia, Justin; Martinelli, Lucio; Peretti, Jacques; Mota, James S.; Weisbuch, Claude. " Causa de la caída de la eficiencia de los LED finalmente revelada Archivado el 24 de septiembre de 2015 en Wayback Machine ". Cartas de revisión física, 2013. Science Daily.  (inglés) ; arxiv: 1304.5469 Archivado el 11 de agosto de 2014 en Wayback Machine .
  3. ↑ Claude Weisbuch, Droop in LEDs: Origin and Solutions Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine /DOE SSL R&D Workshop - Tampa, 28 de enero de 2014

Literatura

Enlaces