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请问在光催化中，indirect bandgap和direct bandgap是什么意思啊？ 捕获.PNG |
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lxg133298
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【答案】应助回帖
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indirect bandgap 和direct bandgap 直观上理解就是，直接带隙对应的过程是：一个电子在动量空间从VBM激发到CBM并不需要声子(quantized energy of lattice vibration)的参与（也就是不会被晶格振动散射），因为VBM和CBM在动量空间的位置一致。而间接带隙对应的过程则需要声子参与，也就是说电子会被晶格散射，从而放出声子。而电子一开始是没有动量的，所以必须引入声子，因为动量方向必须满足动量守恒，见下图1。打个不恰当的比喻，如果你在一栋楼里，从一层到顶层只需要坐电梯垂直起降就好，但是如果你想要到临近楼的话，那你就只能借助楼与楼之间的通道或是横跨电梯了。这里声子就像这个横跨通道的作用。因为直接带隙半导体的辐射跃迁过程（也就是激发态电子与空穴结合的过程）不需要声子参与，所以这个过程发生的可能性就要大，就有足够的时间（也就是我之前的表述，lifetime)完成这个复合过程。而间接带隙半导体，因为复合过程需要声子参与，所以辐射跃迁发生的可能性就远小于在直接带隙半导体。也就是说在给定一段时间内，这个过程太慢以至于小概率发生。所以发光效率很高，非常适合做光电器件。这样就是为什么monolayer 2D Transition Metal Dichalgenides(TMDs)能在graphene之后获得巨大关注的原因。 |
3楼2016-11-29 15:55:06
scauwangyi
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