2022-2023学年高二物理竞赛课件：激子效应对半导体发光二极管

激子效应对半导体发光二极管 ●按半径分： 弗兰克尔激子 万尼尔激子 ●按从VB激发位置分： 一般激子：从VB顶附近激发； 核激子：由深层价带电子跃迁产生,能量达到VUV,X光,寿命相当短. 激子存在条件：只有在低温和较纯的半导体中才能观察到激子态，否则激子被离解为自由的电子和空穴. 激子效应对半导体发光二极管、固体激 弗兰克尔激子：激子半径与晶格常数数量级相同.不容易在原胞间迁移.出现在能隙较大的绝缘体和分子晶体中. 万尼尔激子：具有较大的半径,存在于能隙较小的半导体和半绝缘体中.可以用氢原子模型描述. ●按e-h间库仑作用分： 束缚态激子：能量低于导带； 非束缚态激子：即自由的e-h对,亦即连续态激子. ●按运动状态分： 自由激子：电子和空穴的相对运动是局域化的.但是作为激子整体可以在晶体中自由运动,并不会引起电流. 束缚激子（局域激子）：被杂质或缺陷中心所束缚激子. ●按激子波分： 横模激子；纵模激子. ●按e-h自旋分： 单态激子：e与h自旋相反； 三重态激子：e与h自旋相同. 单态激子的横模与纵模能量之差远远大于单态激子与三重态激子能量之差， 即 对于万尼尔激子, 光器、光导纤维以及各种光化学、光生 物反应行为都有决定性或十分重要的影响. 非耦合振子系统 耦合振子系统 $$