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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 基础研究 » 关于光导体和光致发光
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csgt0

荣誉版主 (著名写手)

彩色挂图

[求助] 关于光导体和光致发光

刚接触半导体不久，弱问个问题，谢谢大家了
1、是不是所有的半导体都具有光电导特性，只是强弱不同
2、什么特性的材料适合做光电导材料
3、是不是所有的半导体都具有光致发光效果（当然光源能量足够包括x光，y光等）
4、是不是光致发光强的不易用作光电导材料
谢谢
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发光 发光材料

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showmethemoney
1楼2012-03-21 11:51:22
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回帖置顶 ( 共有2个 )

huxilun

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
蒋青松: 金币+1, 鼓励交流 2012-03-22 08:01:44
qiqiqiqi: 回帖置顶 2012-03-22 08:57:16
csgt0: 金币+8, ★★★很有帮助, 谢谢 2012-03-22 09:22:36
答复：
1：半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的一类特殊材料，分为元素半导体和化合物半导体。所有的半导体材料都有一定的光电性能，这要针对材料本身的特性来说，一般材料的禁带宽度决定了这种材料的光电性能，可实现光与电的相互转换，当然，半导体材料在光电转换领域只是一方面，更多的被应用在电学领域。不同的材料由于本身的导电类型、晶体结构、带隙、介电常数、缺陷等的不同而表现出不同的光电特性。
2：光吸收使半导体中形成非平衡载流子(光生载流子)，载流子浓度的增大使其电导率σ增大，所引起的附加电导率称为光电导。光电导效应是光电子器件的基础。半导体材料对光的吸收系数随光的波长而变化，所以光电导具有一定的光谱分布。半导体无光照时为暗态，此时材料具有暗电导；有光照时为亮态，此时具有亮电导。如果给半导体材料外加电压，通过的电流有暗电流与亮电流之分。亮电导与暗电导之差称为光电导，亮电流与暗电流之差称为光电流。所以，作为光电导应用的材料，其禁带宽度一般都较小，若较大，则电子难以被激发到激发态，也就不能产生电子-空穴对，材料中载流子数目低不利于提高导电性。一般的光电导材料如CdS、PbS、CdSe、PbSe、Si、Ge等都是带隙比较小的半导体材料。
3：这个问题，理论上说，如果材料做的比较好，缺陷少，晶体质量良好，只要提供高于其带隙能量的光能是可以观察到发光的。但是实际上，很多时候并不是说只要提供的光能足够大就可以使材料发光，这里要知道，材料吸收光能并不一定必须以发光的形式表现出来，也可能使材料内部原子以热震动的形式转化为热量散失掉，甚至高光能导致材料内部结构变化。要发光，必须做出结构优良的晶体。
4：光致发光强说明材料的光电性能良好，缺陷少，强弱是材料晶体质量好坏的一个体现，而与材料的带隙无光，带隙决定材料的发光位置，即发出哪一种波长的光。具体到光电导方面，其发光强是否适合我就不清楚了，因为没从事过类似的研究工作。不过，光电导材料一般要求材料本身带隙较小，要具体看材料作何应用，大功率器件用小带隙光电导材料也是不可行的吧。
本人拙见，仅供参考，错误之处还望高手指点。
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csgt0
3楼2012-03-21 19:07:37
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huxilun

木虫 (正式写手)
qiqiqiqi: 回帖置顶 2012-03-24 20:49:56
引用回帖:
4楼: Originally posted by csgt0 at 2012-03-22 09:24:42:
再问下，
2.如果Eg太小的话，暗电流就会很大，也不利用作光电导吧。
4.如果光致发光强的话，说明电子-空穴对容易复合，也不利于光电导吧

2：Eg太小的确会导致暗电流的增大（与宽带隙材料相比）。个人觉得不同条件、要求下要考虑的方面不同，暗电流固然有所增大，但针对不同需要应该可以忽略或改善。像硫化铅，碲化铅、硒化铅等红外光敏电阻材料的带隙就比较小了，不也用于夜间或雾中探测能够辐射红外线的目标，红外通信，导弹制导等的吗？
3：发光强，激子易复合是对的。光电导材料是在光的作用下诱导产生电子，这些产生的电子会在外电路连接下迅速输出，哪有机会复合呢？光电导材料不是单一应用的，应该在电路或电子器件里的吧。
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5楼2012-03-24 20:33:11
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普通回帖

huangda

金虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
蒋青松: 金币+1, 鼓励交流 2012-03-22 08:01:32
csgt0: 金币+2, ★有帮助, 谢谢 2012-03-22 09:25:40
1.yes
2.beyond my knowledge, so i baidu a result like:"光电导材料...表明材料的光电灵敏度与带宽是矛盾的：材料光电灵敏度高，则带宽窄；材料带宽宽，则光电灵敏度低。"
3.no, may have the material absorbed photo to heat or unabsorbed photo
4.no
3ks and read the textbook my help u more than website
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2楼2012-03-21 16:01:33
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csgt0

荣誉版主 (著名写手)

彩色挂图
送鲜花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by huxilun at 2012-03-21 19:07:37:
答复：
1：半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的一类特殊材料，分为元素半导体和化合物半导体。所有的半导体材料都有一定的光电性能，这要针对材料本身的特性来说，一般材料的禁带宽度决定了这种材料的光电性能 ...

再问下，
2.如果Eg太小的话，暗电流就会很大，也不利用作光电导吧。
4.如果光致发光强的话，说明电子-空穴对容易复合，也不利于光电导吧
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showmethemoney
4楼2012-03-22 09:24:42
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