さきに、一般のダイオードのI-V特性の式を元に、パラメータを調整して実際のLEDのI-V特性グラフにフィッティングさせることについての記事を書きましたが、先日のガジェットカフェのイベントでのゲストスピーカーの方が、LEDの構造として多段の量子井戸を持っていると説明されておりました。
量子井戸の詳細についてはお伺いできなかったのですが、ヘテロ接合を用いて1次元方向の量子井戸を作る事が出来ます。
院生時代に、輪講で担当した箇所がちょうどHEMTなどと呼ばれる、ヘテロ接合界面の量子井戸構造を用いて不純物の添加をせずにFETの特性を出すことのできるトランジスタの解説の箇所でありまして、テキストに使っていたS.M.Sze氏の半導体工学の本の当該箇所には、組成の異なるⅢ-Ⅴ族化合物半導体の接合面がFETのゲートにあたる部分になるなどというような事が書かれておりました。
接合型FETや化合物半導体系のMES-FETやHEMTとダイオードは、実は同じ様な構造となっています。
接合面を貫通するように電流を流すものがダイオード。
接合面に沿ってドレイン-ソース間電流を流し、接合面と垂直な方向にゲート電圧をかけることで空乏層厚を制御してドレイン電流を制御するものが接合型FETやMES-FET。
接合型FETやMES-FETと同様ながら、ゲート電圧によって量子井戸の深さ、すなわちエネルギー準位の多寡を制御するものがHEMTとなります。
仮に、LEDがHEMTのような量子井戸を多段構成して作られているとすれば、一般のダイオードを何本か直列接続したような構造になるはずですので、適用するべきI-V特性のモデルの式が変わってきます。
院生のとき使っていたテキストにはLEDのI-V特性の式が書かれていそうなのですが、本自体は研究室の持ち物で、かなり分厚く高価な洋書ですので、休める土曜日に国会図書館で探してみようと思います。
登場した電子デバイスの解説ページへのリンク
- HEMT(Wikipedeia日本語版)、より詳しい解説は英語版を参照してください。
- ダイオード(Wikipedeia日本語版)、英語版よりも日本語版の方がバンド理論などについて詳しいです。
- 接合型FETとショットキー接合を利用したダイオードやMES-FETの図面等は、しばらくお待ちください。
0 件のコメント:
コメントを投稿