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sunjingxue木虫 (著名写手)
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【求助】为什么Ge 可以做 Laser pen (发光材料)而Si不可以？（能带理论解释） 已有5人参与
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前段时间面试了个公司，问了一道关于放光材料的题。我是学化学的，但是对这方面不是很了解，网上也没怎么查明白，谢谢赐教。 为什么Ge 可以做 Laser pen (发光材料)而Si不可以？（能带理论解释） PS：本人学过些计算，能带理论了解些。只是因为Ge的Eg比较小么？ 它俩都是间接能隙的是吧，和这个有关系么，还有之前也有个问题是为什么硅不能用作发光材料。 先谢谢大家了！ [ Last edited by GrasaVampiro on 2010-7-1 at 10:34 ] |
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GrasaVampiro(金币+3):thanks 2010-07-01 10:34:22
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GrasaVampiro(金币+3):thanks 2010-07-01 10:34:22
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禁带宽度的大小实际上是反映了价电子被束缚强弱程度的一个物理量，也就是产生本征激发所需要的最小能量。Si的原子序数比Ge的小，则Si的价电子束缚得较紧，所以Si的禁带宽度比Ge的要大一些。Ge、Si的禁带宽度在室温下分别为0.66eV、1.12 eV。通过1eV=1.602×10-19焦耳，E=hv=hc/波长，其中h,c是常数，这样可以算出Ge、Si半导体激发发射的光波长分别为627nm和1059nm,显然前者肉眼可见的红光，后者肉眼没法见到的红外光。 Laser pen 指的是激光笔，就是用激光作为指示的一种工具。可以指示的长度比较远，可以代替教鞭等指示工具，也可以在播放幻灯片ppt等使用，作为指示用。红色的激光笔比较容易做，波长大约为600多纳米，有成熟的技术，还有成熟的半导体工艺材料。而绿色的激光波长大约为530nm，目前这个波段的半导体激光技术不是很成熟，所以，绿色激光笔价格贵，功率低。 |
2楼2010-07-01 11:41:28
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lz的问题我也回答不了，试着回答你后面的两个： “为什么书上只考虑从价带底跃迁到导带顶，是因为这两个状态下的电子态密度大，出现的几率大的缘故吗？” -----我认为这是因为价带顶到导带底的跃迁所需能量是最低的，即电子跃迁理论上所需的最低能量就是带隙值。 “另外，间接能隙只考虑了离费米能级最近的一条价带和一条导带，如果第二条导带和第一条导带之间是直接能隙关系，那么激发到第二条导带的电子能否容易地跃迁到第一条导带上呢？” -----首先，能隙指的是价带与导带间的能量差，不是导带能级之间。第二，确实有价带到另外一条导带能级的直接跃迁（比如Si，好像第三最低导带底就是直接跃迁）。只要激发能量足够高，是可以实现这种直接跃迁。第三，导带能级之间电子移动是弛豫过程，空穴在价带上呆着呢，不存在跃迁过程。 |
10楼2011-08-03 19:44:20
