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 ри птипов. 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.
