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万人帝

新虫 (小有名气)

[求助] 电子从价带被激发至导带是否破坏了共价键

最近看到采用激光剥离GaN基外延片的蓝宝石衬底的原理,有几个问题想请教各位大虫子:使用光子能量大于GaN且小于蓝宝石的激光辐照蓝宝石衬底,激光会射过蓝宝石衬底,被GaN吸收,在蓝宝石衬底与GaN界面处发生热分解,最后蓝宝石衬底脱落。有几个问题不大明白。
1、使用光子能量大于半导体禁带宽度的激光照射GaN,在GaN材料上产生电子和空穴对,是否意味着破坏了GaN的共价键,将电子从价带激发至导带?而GaN的禁带宽度3.4eV而共价键的键能8.9eV,光子能量大于3.4eV并不足以破坏GaN的共价键
2、激光照射到GaN材料,如何实现从光能向热能的转换?
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云乡

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

第一个问题:禁带一般是反键轨道组合而成,电子被激发到禁带,就是被激发到反键轨道,是破坏共价键的。GaN的禁带宽度3.4eV而共价键的键能8.9eV,请注意禁带宽度是禁带与导带之间的能力宽度,而不是禁带(反键轨道)的能量,导带(成键轨道)本身也具有一定的能量的。具体情况,请看一看分子轨道理论。
第二个问题:激光激发电子从导带(成键轨道)跃迁到禁带(反键轨道),产生电子和空穴对,从而产生导电等现象。跃迁的电子处在高能级轨道,会通过驰豫等释放出能量,跃迁回低能级轨道,将激光光能转化为热能。
2楼2018-10-09 08:35:49
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