2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体的激子能级

半导体的激子能级 半导体的激子能级 ①当 激子能级随着 略微上移, 其原因： 随着 增加 减小, 一方面激子能级下降； 另外, 由于库仑势屏蔽，激子的束缚能减小,使激子能级上升,略强. ②相空间填充 随着 增加，自由电子和空穴填充导带 和价带,而导带会降到激子能级之下, 于 是低能激子就无法产生.这是激子在高激 发情况下消 失的第二种原因.在量子阱中尤为显著. 3. 激子衰减 随着 增加,激子碰撞加剧,相驰豫时间 减小,激子的衰减增强(阴影部分). 4. 电子-空穴系统化学势 热平衡情况下， 非热平衡情况下， ●T=0,在有效质量近似下, 随着 增加, ，同时 ,但是 的增加大于 减小,使得 增加. ●随着 继续增加, 的增加不大于 减小,所以 减小. ●当 增加到 之后, 随着 增加而增加. 4. 电子-空穴系统EHP化学势μ ●多组分均相系统中,在等温等压并保持系统中其他物质的量都不变的条件下,系统的吉布斯自由能随某一组分的物质的量的变化率. 自由能 熵 内能 压强 其中N为e-h对数目. 5. 激子和自由载流子向EHL相分离 ●在 情况下，随着 增加, μ经历 最大值和最小值变化过程，这对应激子和自由载流子向液态电子-空穴体EHL相分离过程。 态激子和自由载流子包围,其密度不随温度变化). 密度增加，形成EHP液体，即EHL(被气 6.相图 ●在某个临界温度 之下,随着电子-空穴 $$