Межпримесные излучательные переходы

Возбужденные электроны и дырки могут быть захвачены на разные примесные центры. Если концентрация последних достаточно велика, т.е. малы межпримесные расстояния, то излучательная рекомбинация может идти за счет межпримесных переходов. Если электрон захватывается на донор, а дырка на акцептор, то энергия излучаемого кванта зависит, вследствие кулоновского взаимодействия, от межпримесного расстояния r:

. (6)

При низких температурах в спектрах излучения можно обнаружить тонкие линии в спектре, соответствующие дискретным значениям r в кристаллической решетке. При больших r увеличивается число взаимодействующих примесей, но уменьшается (экспоненциально) вероятность оптического перехода. Это все и обуславливает форму широкой линии излучения. Межпримесное излучение особенно важно в p-n-переходах, поскольку там всегда есть достаточно большое число доноров и акцепторов.

Интересен механизм излучения, связанный с образованием комплексов донор-акцептор, расположенных в ближайших узлах решетки, например, GdO в GаР. Для межпримесных переходов также возможно участие фононов в излучении. При переходах в комплексах должны существенно сказываться локальные фононы. Максимальный внешний квантовый выход электролюминесценции в p-n-переходах достигнут именно в случае межпримесных переходов (GаР,GаАs,GаТe).