P型半导体的粒子分布ElectronenergyElectronconcentrationCorrductionbanddistributionEcNo.ofelectronstates2kTEFPNo.of hale statesEHaleconcentrationValepce banddistribution(b)(a)
P型半导体的粒子分布
总结》固体材料中，核外电子相互影响，能级分裂为能带》半导体是禁带宽度较小的非导体，导电载流子为导带电子和价带空穴》能带中的载流子按照费米统计分布，能级越低被电子占据的几率越大>费米能级是电子在能级中分布情况的参量
总结 ➢ 固体材料中，核外电子相互影响，能级分裂为 能带 ➢ 半导体是禁带宽度较小的非导体，导电载流子 为导带电子和价带空穴 ➢ 能带中的载流子按照费米统计分布，能级越低 被电子占据的几率越大 ➢ 费米能级是电子在能级中分布情况的参量
3.1.2光与物质的相互作用1.自发辐射处于高能级的电子状态是不稳定的，它将自发地从高能级（在半导体晶体中更多是指导带的一个能级）运动（称为跃迁）到低能级（在半导体晶体中更多是指价带的一个能级）与空穴复合，同时释放出一个光子。由于不需要外部激励，所以该过程称为自发辐射。E根据能量守恒定律，自发辐射光子的能量为：E2hf12 =E2-E1EgV=E2-EIEI式中：h为普朗克常数，其值为6.626×10-34J·S；f12为R跃迁几率：= AN光子的频率；E,为高能级能spon量；E为低能级能量。N2为激发态原子密度（或载流子密度）A为爱因斯坦系数
3.1.2 光与物质的相互作用 1. 自发辐射 根据能量守恒定律，自发辐 hf12 =E2 -E1 式中：h为普朗克常数，其 值为6.626×10-34J·s；f12为 光子的频率；E2为高能级能 量；E1为低能级能量。 处于高能级的电子状态是不稳定的，它将自发地从高能级 (在半导体晶体中更多是指导带的一个能级)运动(称为跃迁) 到低能级(在半导体晶体中更多是指价带的一个能级)与空 穴复合，同时释放出一个光子。由于不需要外部激励，所 跃迁几率： Rspon = AN2 N2 为激发态原子密度（或载流子密度） A为爱因斯坦系数
2.受激辐射在外来光子的激励下，电子从高能级跃迁到低能级与空穴复合，同时释放出一个与外来光子同频、同相的光子。由于需要外部激励，所以该过程称为受激辐射。IER= BN跃迁几率：PplstimE2N2为激发态原子密度（或载流Eg子密度）pph为辐射能量谱hV=E2-E1E密度：B为爱因斯坦系数c
2. 受激辐射 在外来光子的激励下，电子从高能级跃迁到低能级 与空穴复合，同时释放出一个与外来光子同频、同相 的光子。由于需要外部激励，所以该过程称为受激辐 射。 跃迁几率： Rstim = BN2 ph N2 为激发态原子密度（或载流 子密度）ρph 为辐射能量谱 密度；B为爱因斯坦系数
3.受激吸收在外来光子激励下，电子吸收外来光子能量而从低能级跃迁到高能级，变成自由电子。IERabs = B'N,P ph跃迁几率：absE2N1为基态原子密度（或载流子密Eghv=E2-E1度）ph为辐射能量谱密度：EIB为爱因斯坦系数GA=(8hv3 /c3)B,B'= B
3. 受激吸收 在外来光子激励下，电子吸收外来光子能量 而从低能级跃迁到高能级，变成自由电子。 跃迁几率： Rabs B N1 ph = N1 为基态原子密度（或载流子密 度）ρph 为辐射能量谱密度； B‘为爱因斯坦系数 A = (8 h c )B, B = B 3 3