2022-2023学年高二物理竞赛课件：电子从价带向导带跃迁电子从价带向导带跃迁

电子从价带向导带跃迁 随温度变化微弱. ●随着温度升高,吸收边变成吸收尾.这是因为电子从价带向导带跃迁过程中,除了吸收光子,还吸收声子,因此所吸收光子的能量减小.并且,温度越高,所声子激发越强, 吸收尾越长.发射声子，吸收光子能量增大,但是被更强的直接跃迁所掩盖. 因激子效应明显增强（虚线表示无激子 效应情况）. ●BEC束缚激子：平动能为0,吸收谱很窄.比较局域声子吸收谱（也很窄）. ⑤ 的乌尔巴赫尾 和 其中 为材料参数. 为 最低的自由激子能量, 发光谱 ①激子极化激元发光非常微扰（即使在低温下）. ▲半导体总发光效率 通常很低,对于 直隙材料, ▲原因： ●半导体内主要的复合过程是涉及缺陷中心非辐射复合过程（大部分辐射来自于 束 缚激子复合物,施主-受主对和其它缺陷中心）. ●激子极化激元在传播中可能被杂质或声子散射,或被俘获. ●内反射. 在许多情况下,光子即使达到介质表面还可能被反射回来.LPB中瓶颈处,折射率n=5,典型临界角 容易发生全反射. ●自由激子极化激元复合发光还受到小逃逸层的限制. 极化强度 相驰豫时间. 为 小逃逸层厚度 作为比较,共振区内, 对应带间跃迁,激发光穿透距离为 激子扩散范围为 ②光致发光 ●光子被吸收, 产生e-h对； ●光子在样品体内传播:e-h对扩散与复合； 瓶颈区域 激子经历寿命 后复合,发出光子, 该光子在晶体中传输一短距离后又产生新的激子,这是激子传输能量的一种重要形式,可以在相当大距离范围进行,已由发光实验直接观察到. ●最后激子复合向表面出射的光子. 在光致发光实验中,最强的激发（带间激发）一般发生在样品表面附近. 光子经过 多次循环过程,不会传播到远离表面处, 因此,最容易从光照面出射（称为前表面发光）.对薄样品,在激发光吸收较弱的情况下,背向发光（透射光）也是可能的. ③光谱 激发光谱PLE： 即发射光强度随激发 光频率的分布. 对分析发光的激发过程，激发机制以及提高发光效率有重要意义. 发射光谱PL： 即激发光频率一定，发射光强度随发射光频率的分布. 对研究与激发与辐射复合过程有关的半导体电子态,揭示辐射复合发光的物理过程有 $$