2022-2023学年高二物理竞赛课件：间隙半导体

间隙半导体 间隙半导体中，如Si,Ge,GaP, 载流子寿命足够长， 可形成电子-空穴液滴EHD.而直隙半导体中,尽管在足够强的泵浦下,EHP可以产生，但是由于载流子寿命很短 分直隙半导体无法产生EHL. 20.3间隙半导体中EHP 大部 1.发光谱 ●设 为T=0K EHP的基态能量， ● EHP的束缚能 T=0 抛物能带 存在 ①间隙半导体中发光过程伴随声子过程。 ②EHL发光频率范围很宽： 高能端是自由激子复合发光。 ③发光谱线型不随泵浦强度而改变。而EHL发光谱与FE发光谱之比与EHL和FE所占体积之比有关。 ④对于确定的临界温度 EHL开始发光时 对应共存区低密度端，而高密度端 可由等离子发光谱线型分析得出。 ⑤辐射强度 ●自发辐射 其中动能为 量守恒，费米子占有率为 表示能 假设跃迁几率与能量无关， 包含跃迁几 率和其它系数。 ●受激辐射 以上 中 但是跃迁几率极 小，故受激辐射不重要。因此Si不能用于制作激光二极管。 ⑥经谱线分析可以得出 等。Si的 Ge ⑦导带的多谷结构降低电子的动能，有利 于稳定等离子体。对单轴施加应力，使得简并的导带移动，这些结果都可以影响动能和化学势。 2.EHD ①每滴包含约 电子-空穴对。 ②EHD可以被杂质束缚。 ③在纯净半导体中，EHD可以在空间扩散。若空间中存在声子数梯度，热流（声子风） 会驱动EHD扩散。 上图中激发处非辐射复合产生声子。声子按照声子散射关系决定的方向传播，于是 $$