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[工学]半导体激光器物理2010年-3
Chap3 半导体激光器中光子与载流子的相互作用
3.1 半导体激光器物理基础
3.2 光子与半导体中载流子的相互作用
3.3 跃迁矩阵元与跃迁几率
3.4 增益系数与电流密度的关系
3.5 半导体中的载流子复合
1
3.1 半导体激光器物理基础
3.1.1 光子与电子
3.1.2 晶格结构、能带
3.1.3 直接带隙与间接带隙半导体材料
3.1.4 异质结的性质
2
3.1.1 光子与电子
共同点:
都具有波粒二向性
波函数方程符合
v v
v
Ψ(r,t) Ae±i(ωt−k•r)
状态密度分布符合正交条件
3
3.1.1光子与电子
光子与电子
不同点:
光子是玻色子,传播符合亥姆霍兹方程:
v v
2 2
∇ Ψ(r ) + k Ψ(r ) 0
光子的状态密度分布:
3
ρ (E ) a E 2 a n
s s s 2 3 3
π c h
光子分布函数
1
f E
s ( ) E −u
kT 4
(e − 1)
3.1.1光子与电子
光子与电子
不同点:
电子是费米子,符合合定态薛定谔方程:
ˆ
H =Ψ E Ψ ,
电子状态密度分布符合:
1
3
ρ (E ) a E 2 2 2 3
e e ae (2π ) / 2π h
电子分布函数:
1
f E
e ( ) E −E
F
(e kT + 1) 5
光子与电子:不同点
光子 电子 h2 2
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