雪体物理学黄尾第七章半辱体电予论20050406 第亡章米辱体电子论 半导体材料是一种特殊的固体材料。固体能带理论的发展对半导体的研究起到了重大的指导作用, 而半导体材料与技术的应用发展又对固体物理硏究的深度与广度产生了相对的推进作用 由于半导体中电子的运动可以是多样化的,其材料的性质与杂质、光照、温度和压力等因素有着密 切的关系。通过半导体物理的研究,可以进一步不断地揭示材料中电子各种形式的运动,阐明它们 运动的规律。 本章研究主要是对半导体中电子的性质作一些初步介绍。 §7.1半导体的基本能带结构 半导体的能带如图ⅩCH00702601所示。 XCH00702601 XCH00702602 Conduction band Electron Full Filled Band ull Filled ull Filled Ba 一般温度下,由于热激发价带顶部有少量的空穴,导带底部有少量的电子。如图XCH00702602 所示。这些电子和空穴就是半导体中的载流子,决定了半导体的导带能力。 1.半导体的带隙 本征光吸收:光照将价带中的电子激发到导带中,形成电子一空穴对,这一过程称为本征光吸收。 2 tHc 本征光吸收过程中光子的能量满足:hO≥Eg,O E 长波极限 outs 本征吸收边。发生本征光吸收的最大光的波长。 REVISED TIME: 0S-5-2 CREATED BY XCH固体物理学_黄昆_第七章 半导体电子论_20050406 第七章 半导体电子论 半导体材料是一种特殊的固体材料。固体能带理论的发展对半导体的研究起到了重大的指导作用， 而半导体材料与技术的应用发展又对固体物理研究的深度与广度产生了相对的推进作用。 由于半导体中电子的运动可以是多样化的，其材料的性质与杂质、光照、温度和压力等因素有着密 切的关系。通过半导体物理的研究，可以进一步不断地揭示材料中电子各种形式的运动，阐明它们 运动的规律。 本章研究主要是对半导体中电子的性质作一些初步介绍。 §7.1 半导体的基本能带结构 半导体的能带如图 XCH007_026_01 所示。 一般温度下，由于热激发价带顶部有少量的空穴，导带底部有少量的电子。如图 XCH007_026_02 所示。这些电子和空穴就是半导体中的载流子，决定了半导体的导带能力。 1. 半导体的带隙 本征光吸收：光照将价带中的电子激发到导带中，形成电子—空穴对，这一过程称为本征光吸收。 本征光吸收过程中光子的能量满足： =ω ≥ Eg ， λ π ω 2 c = ， Eg c ≥ λ 2π= 长波极限： Eg π=c λ 2 0 = —— 本征吸收边。发生本征光吸收的最大光的波长。 REVISED TIME: 05-5-23 - 1 - CREATED BY XCH