半导体中有哪几种光跃迁过程,影响其跃迁速率有哪些因素

半导体中有哪几种光跃迁过程,影响其跃迁速率有哪些因素,第1张

且相干,这部分放出的能量就表现为荧光。

波尔用氢原子轨道理论成功结识了电子跃迁。该理论假设氢原子电子在某些特定的轨道上运行,每个轨道对应着一个能级,且能级是分离的。在外界光子的激发下,电子可以从低能级跃迁到高能级,也叫做受激辐射,其中入射光子的能量必须要大于或者等于两轨道能级绝对值之差。同时合适的光子入射下,原子电子也可以从高能级跃迁到低能级,同时放出一个光子,该光子能量与入射光子能量相同电子跃迁 电子跃迁就是指原子的外层电子从低能轨道转移到高能轨道,或者从高能轨道转移到低能轨道,在没有外界激励的情况下电子处在平衡状态下,再有外界激励下,电子平衡被打破,如果电子吸收光子能量则会跳跃到离原子核更远的轨道上(光子能量大于或等于两轨道能及之差),但这样的电子不稳定,容易放出能量而返回原来的轨道。除此之外,原子内部电子也可以自发的从高能级跃迁到低能级。转移过程中会吸收或者放出一个光子,该光子能量为两个轨道能量之差的绝对值,或者从低能级跃迁到高能级,不过这种过程处于静态平衡之中。电子跃迁分为自发跃迁和受激跃迁,这是激光产生的基本原理

半导体的辐射跃迁有哪几种各自的定义与特点是什么1,自发辐射跃迁,此跃迁随机发生,随遇而安,跃迁从高能级向低能级,跃迁到的最终能级不一定,发出光波长,波列长度不一,相干性差,是常见最最普通的跃迁方式.2,吸收跃迁,此跃迁从低能级到高能级,吸收其他诸如光电力热的能量,使得电子像高能级跃迁,但是跃迁到的最终能级取决于吸收的能量的大小.3,手机辐射跃迁,此跃迁也是在受到能量激励后,并不吸收能量,电子从高能级向低能级跃迁,跃迁的最终能级,取决于受到激励的能量,放出一个光子,与原光子同频同振幅同相位,相干性特别好,是激光的产生激励!

1. 物理基础● 电子、空穴与能带�半导体是由大量原子组成的晶体,由于原子之间距离很近,相邻原子上的电子轨道将发生一定程度的交迭,电子不再属于某个原子而可以穿行于整个晶体,由此导致了原子能级分裂为能带。以最常用的半导体硅为例,硅的最外层有4个价电子,每个硅原子近邻有4个硅原子,这样每两个相邻原子之间有一对电子,它们与两个原子核都有吸引作用,称为共价键。它们所处的能带为价带,比价带能量更高的能带是导带,它们中间隔着不允许存在的能量状态区域称为禁带。当共价键内的束缚电子获得足够能量(例如热能,光能),可以摆脱共价键的束缚成为自由电子,我们称此时价带中的电子跃迁到了导带。电子跃迁后,在原来的位置上留下了一个空位—“空穴”,邻键上的电子随时可以转移过来填补这个空位,共价键中这种束缚电子的移动用“空穴”的移动来表示。自由电子和空穴都能参与导电,统称为载流子。● 电子跃迁与吸收波长、发光波长电子的跃迁是和能量的交换分不开的。电子必须吸收能量才能从低能级跃迁到高能级,电子从高能级跃迁到低能级则必须放出多余的能量。电子跃迁过程中交换的能量若是热运动的能量,称为热跃迁,若是光的能量,称为光跃迁。半导体光电器件的原理就是基于光跃迁的。电子作光跃迁的过程中,光的吸收和发射都是取光子的形式。光子的能量由光的频率ν或波长λ决定:光子能量=h=其中普朗克常数h=4.14×10-15电子伏·秒(eV·s),光速c=2.998×1014微米/秒(μm/s),电子由价带跃迁到导带需要吸收的光子能量必须等于或大于禁带宽度(或称带隙)Eg,所以可以从带隙换算出相应吸收光的光子波长:


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