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晓dan木虫 (小有名气)
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[交流]
问一个有关吸收光谱和吸收边的问题
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我看有的文献中讲硅是间接半导体（引一句原文中的话：bulk Si is of little use for photonic devices owing to its indirect band-gap, which prevents the all-important direct optical transitions.），但是有的文献又说硅具有间接带隙（indirect bandgap),(引一句原文中的话：Even in a large range of diameter of silicon crystallites, silicon still is of an indirect bandgap.) 还有就是吸收边的问题（引一句原文的话：The blueshift of absorption edge with decreasing size of silicon crystallites is due to quantum confinement effect.），我想问的吸收边与间接或直接半导体的的关系是什么样的那？是不是吸收边的位置直接决定了材料的半导体性质（是直接的还是间接的）。 |
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qfw_68
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晓dan(金币+10, 博学EPI+1):thanks!!:) 2010-04-19 10:23
晓dan(金币+5): 2010-04-19 11:08
晓dan(金币+5): 2010-04-19 11:08
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建议楼主随便找一本“半导体物理”书看看即可。 硅是间接半导体的意思就是说硅是具有间接带隙的半导体，你给的前两句话完全是一个意思。 吸收边波长（单位μm）λ＝1.24/Eg。 Eg是禁带宽度；硅的带隙宽度Eg＝1.12eV。 对于间接带隙半导体，电子跃迁发光一般除电子、空穴以外，还需要声子的参与（以满足能量和动量守恒），因而发光效率很低，一般不能作为发光材料使用。 而直接带隙半导体的电子跃迁通常仅由电子、空穴参与即可，因而发光效率很高。 对于nm材料，由于量子尺寸的限制效应，材料的发光波长会变短，即出现蓝移效应。 |
2楼2010-04-19 10:14:52
晓dan
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3楼2010-04-19 10:28:05
晓dan
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4楼2010-04-19 10:34:35
qfw_68
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硅中既有直接带隙又有间接带隙，但是间接带隙的能量更低。所以在硅的吸收谱中，随着光子能量的增高先发生间接带隙吸收（由于需要声子的参与才能满足动量守恒，所以吸收系数低），但随着光子能量的进一步提高，会发生激烈的直接带隙吸收。但是能量较低的吸收边仍由间接带隙决定。 请参考课件后面的“第九章”部分 http://www.docin.com/p-152863.html |
5楼2010-04-19 12:03:13
qfw_68
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硅的吸收边发生蓝移不能说明它有由直接半导体向间接半导体转换，只能根据量子尺寸效应计算出其蓝移量与硅量子点的尺寸a之间的关系。 硅量子点仍为间接带隙结构，声子对激子跃迁起关键性作用。 http://67.20.95.55/view-114916-1.html (参阅第4条） [ Last edited by qfw_68 on 2010-4-19 at 13:08 ] |
6楼2010-04-19 13:07:54
晓dan
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7楼2010-04-19 16:29:46
30