第五章光源与光发送机 5,1半导体光源的物理基础 5,2半导体光源的工作原理 5.3光源的工作特性 5,4光发送机 5.5驷动电倍和就物电路 点专此处结束放殃 4合
1 第五章 光源与光发送机 5.1 半导体光源的物理基础 5.2 半导体光源的工作原理 5.3 光源的工作特性 5.4 光 发 送 机 5.5 驱动电路和辅助电路
51半导体光源的物理基础 5.,1,1孤立原子的能级和半导体 的能带 1.孤立原子的能级 原子是由原子核和围绕原子核旋转的 电子构成。围绕原子核旋转的电子能量不 能任意取值,只能取特定的离散值,这种 现象称为电子能量的量子化。 点专此处结束放殃 4合
2 5.1 半导体光源的物理基础 5.1.1 孤立原子的能级和半导体 的能带 1. 原子是由原子核和围绕原子核旋转的 电子构成。围绕原子核旋转的电子能量不 能任意取值，只能取特定的离散值，这种 现象称为电子能量的量子化
3 2.半导体的能带 在单个原子中,电子是在原子内部的量子 态运动的。 当大量原子结合成晶体后,邻近原子中的 电子态将发生不同程度的交叠,原子间的影响 将表现出来。原来围绕一个原子运动的电子, 现在可能转移到邻近原子的同一轨道上去,晶 体中的电子不再属于个别原子所有,它们一方 面围绕每个原子运动,同时又要在原子之间做 共有化运动,如图5-1所示。 点专此处结束放殃 4合
3 2. 在单个原子中，电子是在原子内部的量子 态运动的。 当大量原子结合成晶体后，邻近原子中的 电子态将发生不同程度的交叠，原子间的影响 将表现出来。原来围绕一个原子运动的电子， 现在可能转移到邻近原子的同一轨道上去 ，晶 体中的电子不再属于个别原子所有，它们一方 面围绕每个原子运动，同时又要在原子之间做 共有化运动，如图5-1所示
图5-1晶体中电子的运动 点专此处结束放殃 4合
4 图5-1 晶体中电子的运动 gongyh.swf
5 在大量原子相互靠近形成半导体层体时,出于半导体体 内部电子的共有化运动,使孤立原子中离散能级变成能带。 晶体的主要特征是它们的内部原子有规则地、 周期性地排列着。做共有化运动电子受到周期性 地排列着的原子的作用,它们的势能具有晶格的 周期性。因此,晶体的能谱在原子能级的基础上 按共有化运动的不同而分裂若干组。每组中能级 彼此靠得很近,组成有一定宽度的带,成为能带, 如图5-2所示。 内层电子态之间的交叠小,原子间的影响弱, 分成的能带比较窄;外层电子态之间的交叠大, 原子间的影响强,分成的能带比较宽。 点专此处结束放殃 4合
5 在大量原子相互靠近形成半导体晶体时，由于半导体晶体 内部电子的共有化运动 ，使孤立原子中离散能级变成能带。 晶体的主要特征是它们的内部原子有规则地、 周期性地排列着。做共有化运动电子受到周期性 地排列着的原子的作用，它们的势能具有晶格的 周期性。因此，晶体的能谱在原子能级的基础上 按共有化运动的不同而分裂若干组。每组中能级 彼此靠得很近，组成有一定宽度的带，成为能带， 如图5-2所示。 内层电子态之间的交叠小，原子间的影响弱， 分成的能带比较窄；外层电子态之间的交叠大， 原子间的影响强，分成的能带比较宽