带尾态吸收.pptVIP

* * 非晶体系的吸收光谱 非晶固体的能带结构 微晶 无规网络 无定型材料的两种结构模型 掺杂和无序引起的带边的演化 (a)完整晶体;(b)只有一个局域不完整性的晶体;(c)具有低浓度局域不完整性的晶体;(d)具有高浓度局域不完整性的晶体,形成局域带尾态. d 非晶固体的带隙为 带隙态 非晶固体的吸收光谱 a-Si:H以及纯a-Si和C-Si的吸收光谱 (A)幂指数区 ?? 1.8eV ? 103cm-1 ? ∝ (E-Eg)r (B)e指数区(Urbach边) ?? ~ 1.4-1.8eV ? 103cm-1 (C)弱吸收区 ?? 1.4eV ? ~ 1cm-1 非晶固体的带间吸收（幂指数吸收边-伴随光电导） 考虑体系吸收一个光子，电子: Ei ? Ef 能量关系 初态态密度 末态态密度 吸收系数为 对于抛物线能带结构，r1 = 1/2 , r2 = 1/2 间接跃迁的吸收规律？ 非晶固体的光学带隙测量 a-Si:H吸收边 Tauc 作图法 Klazes 作图法 Tauc作图法（常用） 取 坐标拟合 Klazes作图法 令r1 = 1, r2 = 1 取 坐标拟合 两种方法Eg结果不同! 带-带尾态的吸收（e指数区） 晶体带尾态的形成，重掺杂引起： i:带边形成准连续能级，并进入带内； ii:离化杂质对带边的扰动； iii:杂质产生的形变势能。 N(E) E 0 Ep Ei 光学跃迁示意图 考虑价带到导带尾态抛物线型能带的跃迁 Ep：P型重掺杂引起的费米能级 Ei、E：跃迁的初态与末态 价带态密度为 吸收光谱可以用态密度卷积表示 其中 e指数分布的带尾态导致e指数律的吸收边! 带隙态的吸收（弱吸收区） 弱吸收区可归结为带隙态引起的吸收，优化制备条件，可以减少带隙态引起的吸收平台。 非晶体系的发光光谱 带隙态 非晶体中存在延展态（导带和价带）、局域态（导带尾和价带尾）以及带隙态，发光跃迁与这些状态有关。 :H 不同衬底温度下辉光放电法制备a-Si:H的发光光谱 a-Si:H的发光光谱包括： 主峰(1.2~1.3eV)：带尾态跃迁 次峰(~0.9eV):带隙态的跃迁 类激子假设： 过热的电子和空穴经热均化过程，到达带尾态，重新束缚在一起形成类激子。 辉光放电法制备a-Si:H的光电流密度和发光强度的温度关系 发光强度的温度关系： v0: 晶格振动频率 vR:辐射复合几率 ?:无辐射跃迁激活能 * *