第三章-带间跃迁的吸收与发射光谱--课件.pptVIP

*PPT课件宇称选择定则跃迁矩阵元取长波近似）电偶极跃迁矩阵元及选择定则其中利用即例，对反演对称体系，若价带波函数为偶函数，则导带波函数为奇函数，允许偶函数，禁戒*PPT课件取电四极跃迁矩阵元及选择定则即*PPT课件3.9激发态载流子的可能运动方式带内跃迁子带间跃迁晶格驰豫(Relaxation)电子—声子相互作用导带电子热均化(Thermalization)无辐射复合(Non-radiativeRecombination)多声子发射，电子回到基态俄歇（Auger)过程通过杂质与缺陷态的无辐射复合辐射复合(RadiativeRecombination)*PPT课件带内跃迁导带自由电子的吸收（激发）p:1.5到3.5特点:随l单调上升,无精细结构Drude模型*PPT课件带内子能谷之间的跃迁P型半导体价带内的跃迁(a)?V2?V1(b)?V3?V1(c)?V3?V2导带子能谷间的跃迁K相同子能谷之间的跃迁K不同子能谷之间的跃迁声子的参与?p价带内的跃迁K相同子能谷间跃迁KE?nX?不同K子能谷间跃迁N-GaP导带中能谷间的跃迁特点:吸收强度与掺杂浓度成正比,峰位也相应改变*PPT课件弛豫（Relaxation）弛豫：非平衡态—平衡态的过渡晶格弛豫：电子—声子相互作用热均化(Thermalization),速率：1010/s(声学声子)—1013/s(光学声子)声子参与的无辐射跃迁EK0Eg*PPT课件无辐射跃迁位型坐标模型(ConfigurationCoordinate)ABD位型坐标模型激发态位型基态位型激活能A’EAA’—吸收(激发)A’B—弛豫BD—辐射复合DA—弛豫A’BCD—无辐射多声子弛豫多声子弛豫电子和离子晶格振动总能量与离子平均位置的物理模型*PPT课件无辐射跃迁Auger过程(a),(b)---本征半导体(c),(d),(e)---N-型半导体(f),(g),(h)---P-型半导体(i),(j),(k),(l),*PPT课件3.10带间复合发光发光按激发方式的分类光致发光(Photoluminescence,简称PL)电致发光(Electroluminescence简称EL也叫做场致发光)荧光：物质受激发时的发光磷光：激发停止后的发光阴极射线发光(Chathodoluminescence,CL)X射线及高能粒子发光生物发光(Bioluminescence)化学发光(Chemiluminescence)热释光(Thermoluminescence,TL)机械发光(Mechanoluminescence),摩擦发光(Triboluminescence)溶剂发光(Lyoluminescence)本征型注入式(p-n节)10-8s10-8s目前，已无本质区别说明物质激发到发光存在一系列中间过程*PPT课件第三章带间跃迁的吸收与发射光谱固体中的电子态带间直接跃迁的光吸收带间间接跃迁的光吸收量子力学处理—联合态密度与临界点带间复合发光*PPT课件引言—固体中的电子态固体能带论绝热近似单电子近似表示方法K空间，E(K)实空间,E(x)*PPT课件一、固体能带论1.电子共有化由于晶体中原子的周期性排列而使价电子不再为单个原子所有的现象，称为电子的共有化。*PPT课件2、能带的形成电子的共有化使原先每个原子中具有相同能级的电子能级，因各原子间的相互影响而分裂成一系列和原来能级很接近的新能级，形成能带。*PPT课件能带的一般规律：原子间距越小，能带越宽，?E越大；越是外层电子，能带越宽，?E越大；两个能带有可能重叠。禁带：两个相邻能带间可能有一个不被允许的能量间隔。*PPT课件锗和硅的能带结构E—K图（间接带半导体）*PPT课件电子在能带中的分布：每个能带可以容纳的电子数等于与该能带相应的原子能级所能容纳的电子数的N倍（N是组成晶体的原胞个数）。正常情况下，总是优先填能量较低的能级。满带：各能级都被电子填满的能带。满带中电子不参与导电过程。价带：由价电子能级分裂而形成的能带。价带能量