GaP化合物半導(dǎo)體中具有間接帶隙結(jié)構(gòu),300K時的禁帶寬度為2,2⒍V(見表5-2)。從⒛世紀(jì)ω年代開始GaP材料被廣泛地用于制造低成本、 A1225APQ100C中低亮度的紅色、橙色和黃綠色發(fā)光二極管。間接躍遷的半導(dǎo)體發(fā)光幾乎均與雜質(zhì)相關(guān),純的GaP發(fā)光二極管發(fā)射波長為555nm的綠光,氮摻雜的GaP發(fā)光二極管發(fā)射波長為565nm的黃綠光,氧化鋅的摻雜使得其發(fā)射波長為⒛Onm的紅光(如圖5-4所示)。進(jìn)一步的研究闡明了雜質(zhì)摻雜(氮和氧化鋅)促進(jìn)間接帶隙結(jié)構(gòu)的GaP材料產(chǎn)生高效綠色發(fā)光的原因。在氮摻雜的GaP晶體中,雜質(zhì)原子N取代了基體原子P的位置,由于氮和磷同為V族元素,它們的價電子數(shù)目相同,是等電性的。然而,N的電負(fù)性(3,0)遠(yuǎn)高于P的電負(fù)性(2,1),在N取代晶格中的P后,N原子對電子具有更強(qiáng)的俘獲能力,可吸引一個導(dǎo)帶的電子而成為負(fù)離子。爾后由于庫侖力的作用再俘獲空穴形成束縛激子(電子一空穴對被帶電中心束縛),這就是等價電子所形成等電子陷阱。由于束縛激子被限制在很小的范Fal內(nèi),囚此具有比較大的復(fù)合概率,可產(chǎn)生有效的近帶隙復(fù)合輻射。由于束縛激子中只包括電子和空穴,不易把能量傳遞給其他電子而產(chǎn)生俄歇過程,因而等電子陷阱發(fā)光可以獲得較高的發(fā)光效率。