hengda E E E 图5-2晶体中的能带 点专此处结束放殃 4合
6 图5-2 晶体中的能带 nengdai.swf
锗、硅和砷化镓GaAs等一些重要的半导体 材料,都是典型的共价晶体。在共价晶体中,每 个原子最外层的电子和邻近原子形成共价键,整 个晶体就是通过这些共价键把原子联系起来 在半导体物理中,通常把这种形成共价键的 价电子所占据的能带称为价带,而把价带上面邻 近空带(自由电子占据的能带)称为导带。导带 和价带之间,被宽度为Eg的禁带所分开,如图5 3所示。原子的电离以及电子与空穴的复合发光 等过程,主要发生在导带和价带之间。 点专此处结束放殃 4合
7 锗、硅和砷化镓GaAs 等一些重要的半导体 材料，都是典型的共价晶体。在共价晶体中，每 个原子最外层的电子和邻近原子形成共价键，整 个晶体就是通过这些共价键把原子联系起来。 在半导体物理中，通常把这种形成共价键的 价电子所占据的能带称为价带，而把价带上面邻 近空带（自由电子占据的能带）称为导带。导带 和价带之间，被宽度为Eg的禁带所分开，如图5- 3所示。 原子的电离以及电子与空穴的复合发光 等过程，主要发生在导带和价带之间
自由电子占据的能带 Nadal.s 空带 导带 禁带 价带 满带 图5-3导带和价带 点专此处结束放殃 4合
8 图5-3 导带和价带 jiadai.swf
9 菲2.半导体的能带分布 抛物线导带和价带是半导体材料典型的能带结构。价 带和导带是我们最感兴趣的两个能带,原子的电离和电子 与空穴的复合发光等过程,主要发生在价带和导带之间, 当导带(能级E2)被电子占据,价带(能级E1)是空的,即被 空穴占据时才能发生自发发射。电子在导带和价带的占据 几率由费密一狄拉克分布给出 f(E2)=(1+exp[(E2-E)/kT] f(E1)={1+eNp[(E1-E)/k7]} 式中E和E是费密能级。 点专此处结束放殃 4合
9 2. 抛物线导带和价带是半导体材料典型的能带结构。价 带和导带是我们最感兴趣的两个能带，原子的电离和电子 与空穴的复合发光等过程，主要发生在价带和导带之间， 当导带(能级E2 )被电子占据，价带(能级E1 )是空的，即被 空穴占据时才能发生自发发射。电子在导带和价带的占据 几率由费密一狄拉克分布给出 式中Efc和Efv是费密能级。 1 1 1 1 2 2 ( ) {1 exp[( )/ ]} ( ) {1 exp[( )/ ]} − − = + − = + − f E E E kT f E E E kT v fv c fc
10 sh 5.12光与物质的相互作用 1.自发分 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。 点专此处结束放殃 4合
10 5.1.2 1. 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。 zffushe.swf