2022-2023学年高二物理竞赛课件：本征半导体的能隙

本征半导体的能隙 Nipi 结构产生空间间接跃迁,能隙远小于本征半导体的能隙. 极值点附近的势能为抛物带（谐振子）,因此不论是电子还是空穴的能级都是等间隔的. 另外，由于n层和p层之间夹着本征半导体i层，因而电子和空穴的空间重叠程度小，载流子的寿命长, 这就使得Nipi结构制作的光电探测仪反应较慢. △ MQW势垒足够厚,相邻势阱中的波函数 不发生叠加. SL势垒比较薄, 相邻势阱中的波函数发生 叠加. ●多量子阱MQW与超晶格SL △分类 Ⅰ型:电子和空穴在同一种材料中量子化； Ⅱ型:电子和空穴在不同种材料中量子化； Ⅲ型:其中一种材料为半金属. △制作 Ⅰ和Ⅱ两种材料晶格常数相近,但禁带不同. Ⅲ-Ⅴ化合物GaAs/ (对任何y, 两者都具有相同的晶格常数).当y=0.5, GaAs与 都是直隙材料. GaAs/ 可制作Ⅱ型SL. （在InP上生长）: 能隙间跃迁对应的光波长 适用于玻璃光纤中长距离信号传输. △ 制作应变层SL.为了避免产生 位错,势阱和势垒都不能做的很厚. 超晶格折叠的直隙能带结构可以取代间 隙的能带结构.用于有效的光发射材料. 调制掺杂MQW与超晶格SL 仅由一种半导体组成,n与p掺杂层由本征半导体层隔开. 因为 所以空间产生施主阳离子 层和受主 阴离子 层. 求解满足泊松方程的电子 势能 即可得到生长方向上导带和价带边的周 期性的调制情况. 比较： $$