电子为什么从更负的导带跃迁到更正的导带

电子为什么从更负的导带跃迁到更正的导带,第1张

电子带负电,正负相吸。拓展:跃迁类型第一种类型:价带顶和导带底位于相同的k点,直接带隙半导体电子吸收光子从价带顶跃迁到导带底,满足能量守恒和准栋梁守恒的选样定则,即 在讨论本征光吸收时,光子动量可省(差了个数量级),跃迁选择定则可简写成,跃迁过程中波矢不变,能带图上,初末态几乎在同一条直线上,也称竖直跃迁第二种类型:价带顶和导带底位于不同的k点,间接带隙半导体非竖直跃迁,单纯吸收光子不能使电子从价带顶跃迁到导带底,必须在吸收光子的同时伴随吸收或者发射一个声子:电子能量差=光子能量声子能量声子能量较小,近似:电子能量差=光子能量而准动量守恒的跃迁选择定则为: 为声子的准动量,它与能带中电子的准动量相仿,可略去光子动量:公式理解:电子跃迁过程中,光子主要提供跃迁所需的能量,二声子则住哟啊提供给跃迁所需的准动量。光吸收的逆反应:导带中的电子跃迁到价带空能级而发射光子,称为电子-空穴对的复合发光。通常来说,电子集中在导带底,空穴集中在价带顶发射光子的能量基本等于带隙宽度。吸收相同的光子,直接带隙半导体发光几率远大于简介带隙半导体,利用电子-空穴复合发光的器件主要时直接半导体,发光颜色取决与半导体的带隙大小。

半导体中非平衡载流子的复合过程可以通过多种方式、即不同的复合机理来完成。这与半导体的能带结构紧密相关。对于具有直接跃迁能带(导带底与价带顶在Brilouin区的同一个k处)的GaAs、InSb、PbSb、PbTe等半导体,导带电子与价带空穴直接发生复合时没有准动量k的变化,可较容易地发生,这称为直接复合(竖直跃迁)的机理,这时非平衡载流子的寿命就由此直接复合过程来决定。而对于Si、Ge等具有间接跃迁能带(导带底与价带顶不在Brilouin区的同一个k处)的半导体,电子与空穴发生直接复合(非竖直跃迁)时将有动量的变化,则一般比较难于发生;但这类半导体如果通过另外一种因素的帮助,即可比较容易实现复合,这种起促进复合作用的因素往往是一些具有较深束缚能级(多半处于禁带中央附近)的杂质或缺陷中心,特称为复合中心。借助于复合中心的复合就称为间接复合(也称为Shockley-Read-Hall [SRH]复合),这时非平衡载流子的寿命就主要决定于复合中心的浓度和性质。关于非平衡载流子的复合,除了直接复合和间接复合以外,还有许多其它的复合机理,例如表面复合、Auger复合等。

一楼没看清问题。为公平起见,我先把一楼的回答翻译成中文,加上我的评语【在黑括号内】,然后再给出我的回答。取决于你要解什么问题【没错】。如果我们只考虑自由费米子,那么狄拉克方程具有洛仑兹对称【胡言乱语。谁问"自由费米子"了?】。它的表象分类为H和自旋【H里不包含自旋?你上课睡着了吧?】。因此,我们选择这些变量【自旋是个变量,H可不是】。而且狄拉克方程具有平移不变性,所以可以用动量来表示其解【文不对题。半导体器件里几乎没有平移不变的问题】。当有相互作用时,应该用别的,如中心力问题中用角动量【越说离题越远。半导体里哪来的中心力问题?】。当耦合到电磁场时,事实上还有一个量子数,就是电荷【错!电荷在固体里是个常数,只有在量子场论里才是量子数】。还有,如果我们考虑电子的弱相互作用,那么还有同位旋【一楼这是在忽悠谁呢?半导体物理要考虑同位旋,那你是不是坐火箭上下楼啊?】正确答案:在玻耳兹曼方程中,电子的分布函数有七个变量:三个坐标、三个动量分量、一个时间变量。如果是稳态过程,时间变量可以去掉。即使是瞬态问题,时间也不是粒子的自由度。所以从玻耳兹曼方程讲,电子应该有六个自由度。从热力学意义上讲,每个动量分量都是相应方向坐标分量的共轭变量,所以只有三个自由度。除非做自旋电子学,否则自旋自由度可以不考虑。简言之:玻耳兹曼方程六个自由度,热力学三个自由度。


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