Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

19.12.2001
00:02

Малярия может стать еще опаснее

18.12.2001
18:47

"Слово о сакральной карте" - новое в обозрении "Слово" Владимира Березина

18.12.2001
00:24

На борту спутника "Арабсат-3А" возникли проблемы

18.12.2001
00:22

Космический календарь. 18 декабря

18.12.2001
00:20

Владимир Варава "Сокровенное в русской жизни"

17.12.2001
23:34

Умер замечательный русский драматург Александр Володин

17.12.2001
22:53

Вещество в крови - средство от наркомании

17.12.2001
21:54

"Индевер" возвратился на Землю

17.12.2001
16:56

А где ежик?

17.12.2001
11:38

Мономолекулярные слои

17.12.2001
11:07

Первый в мире светодиод, способный испускать единичные фотоны, созданный в Кембридже, делает квантовую криптографию реальностью

17.12.2001
10:56

Загадки мугоджарских гор

17.12.2001
10:54

Виктор Никитин, "Прощай, страна огромная, несчастный человек"

17.12.2001
10:51

Сан-Франциско: ученые нашли простой пример нарушения симметрии

17.12.2001
10:48

Экран во всю стену

17.12.2001
10:42

Распределение тёмного вещества

17.12.2001
10:36

Резонансное туннелирование в SiGe

17.12.2001
10:34

Кремниевый излучатель белого света

    Утверждением, что кремний - перспективный оптоэлекторонный материал, наверное, уже мало кого удивишь. Несколько месяцев назад на сайте ПЕРСТ была опубликована обстоятельная подборка материалов на эту тему [1]. И, хотя это все лишь первые признаки наступления кремниевой оптоэлектроники, на наших глазах сообщения об излучающих приборах на кремнии перестают восприниматься как экстремальная экзотика, а постепенно перемещаются в категорию проблем инженерной физики.

    Однако кремний сохранил способность преподносить сюрпризы с неожиданной стороны.

    В полупроводниковой электронике имеется проблема эффективного излучателя белого света. Собственно, еще недавно такой проблемы перед полупроводниковой электроникой не стояло. Появление красных, зеленых, а потом и синих полупроводниковых диодов и лазеров каждый раз неизменно и заслуженно воспринималось на "ура", но на монополию лампочки накаливания снабжать нас электромагнитным излучением в широком диапазоне длин волн никто всерьез не покушался. Да и хорошо усвоенные фундаментальные понятия физики полупроводников, такие, как ширина запрещенной зоны, излучательная рекомбинация и тому подобные, не стимулировали к поискам, казалось бы, невозможного и не очень нужного.

    Ситуация переменилась, когда квантовый выход полупроводниковых излучателей в коротковолновой части видимого диапазона стал заметно превышать КПД лампочек накаливания. Стало понятно, что, преобразовав каким-либо образом имеющиеся коротковолновые кванты, мы сможем получать необходимый и привычный нам видимый свет гораздо более эффективно, чем теперь. Та же идея используется в лампах дневного света, где люминофор, нанесенный на стекло трубки, преобразует ультрафиолетовые линии возбужденных атомов ртути в широкополосное видимое свечение. Кстати, на органических полупроводниках источник белого света уже создан, причем в нем нет внешнего переизлучателя, а эффект белого свечения создается суперпозицией нескольких широких полос из разных областей спектра [2].

    Однако при чем тут может быть кремний с его шириной запрещенной зоны в 1.1эВ, если даже для того, чтобы перекрыть видимый диапазон, нужно как минимум фотоны с энергией до 3эВ, а если иметь в виду создание источника для последующего переизлучения, то и того больше? Тем не менее, ошибки нет, кремний изучает белый свет. Эффект обнаружен, объяснен и опубликован в выходящем выпуске журнала Physica B [3].

    Для выяснения механизма этого излучения необходимо вспомнить принцип работы каскадного инфракрасного лазера, предложенного когда-то еще в СССР [4]. Такой лазер представляет собой последовательность одинаковых квантовых ям, смещенных

    по потенциалу приложенным внешним напряжением. Носитель туннелирует в такую яму со дна соседней через достаточно тонкий потенциальный барьер; из-за взаимного смещения потенциалов носитель в новой яме оказывается в возбужденном состоянии и излучает. После этого, оказавшись на дне этой потенциальной мы, он снова туннелирует в соседнюю, лежащую ниже потенциальную яму и снова излучает на той же частоте, что и в предыдущей. Пройдя последовательность ям, электрон разменивает энергию электрического смещения, поданного на всю серию ям, на последовательность энергий квантов инфракрасного диапазона.

    При создании в кремнии системы сверхтонких самоорганизующихся диффузионных профилей подобные последовательности ям (наподобие каскадных лазеров) могут образоваться как в валентной зоне, так и в зоне проводимости. (О технологии самоорганизующихся сверхтонких диффузионных профилей смотри в том же обзоре в Персте [1], ссылки [19,20].) При соответствующем подборе материала контактов приложение внешнего напряжения приводит и к инжекции дырок со стороны положительного электрода, и к встречной инжекции электронов из отрицательного электрода. И, как оказалось, потенциальные барьеры в подобных структурах получаются столь тонкими, что носители успевают "сходу" проскочить несколько барьеров и ям, не успев "срелаксировать" по энергии. В результате такая структура начинает излучать не только в результате внутризонных переходов (как в каскадных лазерах), но и по механизму межзонной рекомбинации между инжектированными электронами и дырками. И, поскольку в каждой яме оказываются носители, протуннелировавшие без потери энергии не только из соседних ям, но из целого набора вышележащих ям по соседству, энергия рекомбинирующих пар носителей, во первых - существенно превышает Eg кремния, а, во вторых - из-за случайности процесса туннелирования испытывает довольно большой разброс и описывается Гауссовой функцией. Тут неожиданно вступает в игру еще один фактор: так называемая "кривая видности" глаза совершенно случайно(?) также хорошо описывается Гауссовой кривой. Более того, спектральное положение и ширина у "кривой видности" оказываются как раз такими же, как и у полосы видимого свечения из описываемых кремниевых структур. Сравнение профилей стандартной "кривой видности" и спектра свечения описанной структуры приведены на рисунке статьи [3]. Сходство приведенных кривых действительно очевидное. Вот так, благодаря Гауссовой функции, которая столь распространена в природе, узкозонный кремний оказался еще и излучателем белого света.

    М.Компан (kompan@solid.ioffe.rssi.ru)

    1. ПерсТ, 2001, 8, вып. 12, стр.3
    2. Show-An Chen, Kuen-Ru Chuang, Ching-Ian Chao, Hsun-Tsing Lee. Syntetic Metals. 1996, 82, p.207-210
    3. N.T.Bagraev, A.D.Bouravlev, L.E.Klyachkin, A.M.Malyarenko. Physica B (in press)
    4. R.F.Kazarinov, R.A.Suris. Sov. Phys. Semicond. 1971, 51, p.77

    from: PERST

    add red. lent.

Выскажите свое мнение на:

17.12.2001
01:19

17.12.2001
01:08

Новая надежда на вакцину от астмы

<< 2021|2022|2023|2024|2025|2026|2027|2028|2029|2030 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList