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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 材料综合 » 材料物理 » 关于半导体禁带宽度与光学性能的问题
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zx0819

银虫 (小有名气)

[求助] 关于半导体禁带宽度与光学性能的问题

半导体禁带宽度与透射波长的关系
Eg=1240/波长
是不是说波长大于特定值，光可以透过，小于特定值，光不能透过
但是为什么某半导体的透射光谱在这个波长不是垂直下降减少，而是呈现一条斜线，这就意味着在特定波长附近，比波长长的光是不是也可能被吸收
比特定波长短的光也有部分透过？
这是隧道效应么？
求达人具体解释
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思想
1楼2013-10-25 09:16:14
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swpan

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
光照射到半导体材料上，一般都会被吸收的，因为晶格振动的声子吸收，缺陷或者位错能级的吸收等，如果大于Eg的话，还要看材料是直接带隙还是间接带隙，直接带隙的话他的吸收边会很陡峭，几乎是垂直下来的，之所以有一点点斜度是因为里面的激子吸收等导致的；而间接带隙材料，吸收边会有一定的斜度，斜的程度就要看他具体的能带结构了，
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人在江湖
6楼2013-10-25 20:26:30
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mef3

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
zx0819: 金币+5, 谢谢你的解答 2013-10-29 10:01:00
首先Eg是一个理想概念，晶体中总会存在各种缺陷，这些缺陷可以形成新的吸收带。其次只有能量大于Eg的光子在半导体中才会被吸收，形成空穴电子对，这也是为什么吸收带边可以判定Eg大小的原因。最后，如果能量小于Eg的光子也是有可能被吸收的，但是不会形成空穴电子对，因为没有足够的能量使电子跃迁到导带上，这些受激电子脱激过程中放出的能量以热量或者其他的方式放出去。。。
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2楼2013-10-25 09:59:09
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zx0819

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by mef3 at 2013-10-25 09:59:09
首先Eg是一个理想概念，晶体中总会存在各种缺陷，这些缺陷可以形成新的吸收带。其次只有能量大于Eg的光子在半导体中才会被吸收，形成空穴电子对，这也是为什么吸收带边可以判定Eg大小的原因。最后，如果能量小于Eg的 ...

那为什么能量大于Eg的光子也有可能透过呢？
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思想
3楼2013-10-25 17:10:17
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hamiltonian

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
zx0819: 金币+5, 谢谢你的解答 2013-10-29 10:01:13
这个应该不是隧道效应。我觉得除了楼上所说的缺陷的影响，还应考虑载电子和空穴的浓度分布。
导带中的电子浓度分布函数是态密度函数和费米狄拉克函数的乘积，即：
N(E)=S(E)f(E).
但N(E)的极值并不在导带低，而是在距离带边几个kT处。
空穴浓度与此类似。
而实际吸收波长其实是由电子和空穴的分布共同决定的，并不完全是由能带图里的禁带宽度决定的，所以会出现你说的情况。

类似的，在光致发光时，发光光谱(PL)也不是垂直上升垂直下降的。
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4楼2013-10-25 18:48:23
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