2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体的连续态激子

半导体的连续态激子 连续态激子发出声子驰豫到低能态： 低温下 激子位于LPB,可以 进一步发出声子驰豫到瓶颈积累； 高温下, 激子位于LPB的类激子部分（按Boltzmann分布）,纵模支, UPB上. ●发光谱 更重要的意义. 自由激子, 自由激子极化激元复合发光 驰豫 ZnO (a) (b) 峰值来自于 UPB,附加极化激元和纵模激子复合. (c) (d) ●LO-声子伴线 激子极化激元从类激子支或瓶颈部分向类光子支跃迁,同时发射一个或多个LO-声子(LO-声子与载流子耦合比TO-声子和AP都强). 类光子支发激子极化激元几乎无衰减长距离传播,以相当高的几率穿过介质表面进入真空.在此谱线区域,折射率 （大于瓶颈 处 光发生全反射机会减弱）,发光 效率较高. 若忽略瓶颈部分,视激子按照oltzmann分布, 激子数为 其中 发光强度为 其中 为偶极跃 迁下且 处激子能量. 跃迁几率 ,发射一个LO声子, 类光子激子极化激元 的波矢可略. ,发射两个LO声子, 直接反应了激子极化激元的初态粒子数分布. A.自由激子辐射不可见. B.束缚激子复合发光约为3.34eV. C.低能端尾部来自于”瓶颈”,以上公式中未考虑. $$