2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体的非热平衡状态

半导体的非热平衡状态 与费米能级 无关. 称为本征载流子密度. 在导带中, 电子气简并. 非热平衡状态下，如光泵浦或电子注入p-n结过程，载流子的温度 二维： 三维： 2. 电子： 空穴： 当 其中 态密度,对应 称为有效 所有导带的作用可以看作是集中在导带 底 处. 当 于是,在热平衡条件下, 非简并空穴气, ①结构：粒子在某一方向(z轴)的运动空 间 接近或小于电子德布罗意波长 而z在其它两个方向（x,y轴)以有效质量 按照自由波运动.对于典型半导体, 几十nm. 小于 ②能带 1.准二维系统 10.8量子阱, 超晶格,量子线, 量子点 ●异质结 △Ⅰ和Ⅱ两种材料沿界面具有相似的结构（Ⅳ族元素,Ⅲ-Ⅴ化合物,Ⅱ-Ⅵ化合物）,并且具有不同的禁带（和原子结合能）. 在界面处,存在一个三角形势阱. △电子在垂直界面方向(z轴)受到限制,因此描述电子波函数为 其中 $$