- Os valores de band gap das soluções sólidas de
variam de
(GaP) até
(GaAs) a temperatura ambiente. Estas energias aumentam linearmente conforme x aumenta até aproximadamente
onde o valor da energia de band gap é
. Supondo que o comprimento de onda da luz emitida das soluções sólidas é aproximadamente igual a energia de band gap, calcule o valor de x (isto é qual solução você prepararia) para obter emissão de 700 nm a partir de um LED.
- Os semicondutores GaAs e GaP apresentam estruturas sólidas semelhantes (tipo blenda de zinco) e constituem a base para combinação de uma série de soluções sólidas simbolizadas por
. Baseado nas propriedades periódicas dos elementos que os constituem responda:
Passo 1
O enunciado dá que a energia de band gap
da solução sólida
varia linearmente de
em
até
em
. Para um LED que emite luz de comprimento de onda
, assumimos que a energia do fóton
é igual à energia de band gap. Vamos precisar:
– Converter em energia via
.
– Usar interpolação linear entre os pontos dados para encontrar .
– Converter
– Usar interpolação linear entre os pontos dados para encontrar
Passo 2
A energia de um fóton de comprimento de onda
é
onde
. Para
nm,
Passo 3
Como a variação é linear até
, escrevemos
ou seja
Passo 4
Igualando
a
e resolvendo para
:
Resposta
Para emissão em
nm deve-se preparar a solução com
ou seja
.