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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 光学材料 » 【求助】光学能隙指的到底是哪个gap？
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bhcsmay

金虫 (正式写手)

[交流] 【求助】光学能隙指的到底是哪个gap？

经常在文献中看到关于光学的研究中的能隙都强调是光学能隙，但是不太清楚具体与平时所说的带隙有什么不同，还是光学能隙指的是HOMO-LOUM能隙呢？成求各位物理高手详细的解释！
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1楼 2009-09-08 10:59:38
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yzcluster

金虫 (著名写手)

小木虫扫盲人
★ ★
bhcsmay(金币+2,VIP+0):谢谢，希望继续得到你的帮助：） 9-8 11:28
光学能隙应该是指电子实际跃迁时跨过的能隙。比如在简并半导体中，由于重掺杂费米能级进入导带，此时体系已经处于“金属”态。当电子由原来的价带顶跳跃到费米能级时，所跨过的带隙就是所谓的“光学带隙”，这个带隙比原理本征半导体的要大。两者并不完全一致。
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2楼2009-09-08 11:04:34
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bhcsmay

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by yzcluster at 2009-9-8 11:04:
光学能隙应该是指电子实际跃迁时跨过的能隙。比如在简并半导体中，由于重掺杂费米能级进入导带，此时体系已经处于“金属”态。当电子由原来的价带顶跳跃到费米能级时，所跨过的带隙就是所谓的“光学带隙”，这个带 ...

那如果是P型掺杂的情况呢？掺杂出现杂志空能级，光学能隙也应该是指从原来的价带顶到费米能级的大小吗？还是价带顶到杂志能级之间的距离呢？
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3楼2009-09-08 11:27:47
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yzcluster

金虫 (著名写手)

小木虫扫盲人
★ ★ ★
bhcsmay(金币+2,VIP+0):谢谢你的答复：） 9-8 16:06
bhcsmay(金币+1,VIP+0):谢谢，不过按照这种说法掺杂之后电子跃迁要跨过的能垒更大了，那么又为什么说掺杂可以有利于电子跃迁呢？ 9-9 10:01
引用回帖:
Originally posted by bhcsmay at 2009-9-8 11:27:

那如果是P型掺杂的情况呢？掺杂出现杂志空能级，光学能隙也应该是指从原来的价带顶到费米能级的大小吗？还是价带顶到杂志能级之间的距离呢？

道理完全一样。比如对于重参杂的P型半导体，费米能级进入价带顶，此时价带顶都是简并的空穴了（必须用费米-狄拉克分布来描述述），有效带隙应该是实际电子的能级（也就是费米能级，注意它低于价带顶），到导带底的能隙（这个时候导带还没有电子占据或是占据的电子可以忽略）。个人意见，仅供参考。
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4楼2009-09-08 12:08:59
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bhcsmay

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by yzcluster at 2009-9-8 12:08:


道理完全一样。比如对于重参杂的P型半导体，费米能级进入价带顶，此时价带顶都是简并的空穴了（必须用费米-狄拉克分布来描述述），有效带隙应该是实际电子的能级（也就是费米能级，注意它低于价带顶），到导带 ...

也就是说光学能隙等同于有效带隙吗？也就是针对不同掺杂情况，指的是实际的费米能级到价带顶或者导带底的距离？那岂不是掺杂之后电子跃迁要跨过的能垒更大了吗？但是为什么说经常看到有文章说掺杂可以有利于电子跃迁呢？

[ Last edited by bhcsmay on 2009-9-8 at 18:35 ]
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5楼2009-09-08 16:08:08
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yzcluster

金虫 (著名写手)

小木虫扫盲人
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
GrasaVampiro(金币+10,VIP+0):3x 9-9 23:08
你说的太绝对了，实际问题实际分析。其实，只要入射光能量合适，带隙大些小些对于电子来说，并没有什么关系。不是吗？
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6楼2009-09-09 10:06:28
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bhcsmay

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by yzcluster at 2009-9-9 10:06:
你说的太绝对了，实际问题实际分析。其实，只要入射光能量合适，带隙大些小些对于电子来说，并没有什么关系。不是吗？

我就是不太理解这个呀，先不管入射光能量这个方面来调节，单纯从杂志掺杂的角度考虑，如果掺杂之后光学能隙总是变大的，那么掺杂是怎样起到有利于电子跃迁的作用的呢？还是掺杂以后电子是从实际的电子能级也就是费米能级跃迁到杂质能级，然后再跃迁到导带底？发生了杂质吸收和本征吸收？我不是学物理的，这个总也弄不清楚，还请指教。
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7楼2009-09-09 10:50:46
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hgye

金虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
掺杂可以在带隙中间引入杂质态，从而减小有效带隙
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8楼2009-09-09 19:05:21
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bhcsmay

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by hgye at 2009-9-9 19:05:
掺杂可以在带隙中间引入杂质态，从而减小有效带隙

那么有效带隙就是指费米能级到杂质能级的大小啦？
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9楼2009-09-10 09:04:15
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