解释GaP:N和GaP:Zn-O中的等电子陷阱复合及其对发光所起的作用.

发布网友发布时间：2024-05-12 13:36

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热心网友时间：2024-07-11 09:27

【答案】：当GaP中掺入氮时，氮可能取代晶格上的磷原子．氮和磷都是V族元素，它们的价电子数相同．所以称氮为等电子杂质．由于氮的原子序数为7而磷为15，氮比磷少8个电子，氮取代磷以后，那里的电子相对欠缺，故氮对电子的亲和力远大于磷．因而，它可以俘获电子，形成电子的束缚状态——等电子陷阱．氮俘获电子以后，又因库仑作用而俘获空穴，俘获的电子和空穴形成激子．这种激子通过辐射复合消失时，在室温下发射波长λ=570nm的绿光．
当GaP掺入锌和氧后，Zn原子一般占据晶格中的Ga位置，而O则占据P的位置．由GaP的晶格结构可以看出，GaP处于相邻位置．Zn、O取代后必然处于相邻的位置．于是形成了Zn～O对等电子陷阱．它与掺氮的情况不同．由于Zn比基质Ga的阳性更强，而O比P的阴性更强，所以GaP中Zn与O原子处在最近邻位置时比分离存在更稳定．由于氧原子是电子亲和力强的原子，即使处于阳性原子Zn的最近邻位置也能俘获电子．俘获电子后Zn-O对便带负电，由于库仑力又去俘获空穴．从而形成激子．激子复合便发出红色辐射．