解释半导体在光辐射下电导率发生变化的原因?

解释半导体在光辐射下电导率发生变化的原因?,第1张

光电导效应,又称为光电效应、光敏效应,是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。即光电导效应是光照射到某些物体上后,引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。当光照射到半导体材料时,材料吸收光子的能量,使非传导态电子变为传导态电子,引起载流子浓度增大,因而导致材料电导率增大。在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量, 若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度, 就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。

直接带隙半导体当价带电子往导带跃迁时,电子波矢不变,在能带图上即是竖直地跃迁,这就意味着电子在跃迁过程中,动量可保持不变(光子的动量很小,可以忽略)——满足动量守恒定律。相反,如果导带电子下落到价带(即电子与空穴复合)时,也可以保持动量不变——直接复合,即电子与空穴只要一相遇就会发生复合(不需要声子来接受或提供动量)。因此,直接带隙半导体中载流子的寿命必将很短;同时,这种直接复合可以把能量几乎全部以光的形式放出(因为没有声子参与,故也没有把能量交给晶体原子)——发光效率高(辐射光子)间接带隙半导体材料导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置。形成半满能带不只需要吸收能量,还要改变动量(需要吸收或发射一个声子),根据单电子理论,可知道其吸收系数没有本征的陡峻、剧烈。希望采纳!

我想问一下楼主,你是想要问光学上的自发和受激辐射(Spontaneous

and

Stimulated

Emission)么?

如果是,那470135251兄弟说的就不是你要的答案。他说的大意是有能量流入半导体,半导体才会发光。否则发出的光这部分能量哪来?

以下回答问题~如果你问的是Spontaneous

and

Stimulated

Emission的话~

是自发辐射。。

所有的半导体发出的光,包括激光的初始原因都是自发辐射。。只有产生了自发辐射之后,才可能引起受激辐射~

而在自发辐射产生光子后,这些光子所引起的受激辐射才会参与进来。。

并不是一开始就是受激辐射。而且之后哪一种辐射占大比例的话,还是要看不同条件的。


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