授课教案 第五章光辐射的探测 E(k) 0 间接跃 图5.2直接跃迁和间接跃迁比较 间接跃迁：导带最低能量状态与价带最高能量状态的k值不相等，本征吸收的长 波限不是对应于k空间原点的直接跃迁，而是对应于间接跃迁，即在 跃迁过程中动量发生变化。如Si,Ge。 要实现这种跃迁，除吸收光子外，还有借助于声子，可发射声子也可吸收声子。 Ek) 发射声子 吸收声子 图5.3有声子参与的吸收过程 二、晶格振动吸收 在10m~100m的红外波段，所有固体都具有一个因光子和品格振动相互 作用而引起的吸收区域。 晶格中原子的振动都是由若干不同的基本波动按波的叠加原理组合而成，这 些基本波称为格波。频率为。的格波具有量子化的能量： En=(n+1/2)hmm,n=0,1,2.. 当晶格和其它物质（电子、光子等）相互作用发生能量交换时，晶格原子的 振动状态发生改变，格波能量随之变化，其改变量只能是m的整数倍，m称 为声子。晶格能量的改变可看作吸收或发射声子的过程。 三、自由载流子的光吸收 授课教案 第五章 光辐射的探测 图 5.2 直接跃迁和间接跃迁比较 间接跃迁：导带最低能量状态与价带最高能量状态的 值不相等，本征吸收的长 波限不是对应于k 空间原点的直接跃迁，而是对应于间接跃迁，即在 跃迁过程中动量发生变化。如 Si,Ge。 k 要实现这种跃迁，除吸收光子外，还有借助于声子，可发射声子也可吸收声子。 图 5.3 有声子参与的吸收过程 二、晶格振动吸收 在 μ 100~10 μmm 的红外波段，所有固体都具有一个因光子和晶格振动相互 作用而引起的吸收区域。 晶格中原子的振动都是由若干不同的基本波动按波的叠加原理组合而成，这 些基本波称为 格 波 。频率为 va 的格波具有量子化的能量： a += a nhvnE = 2,1,0,)21( K。 当晶格和其它物质（电子、光子等）相互作用发生能量交换时，晶格原子的 振动状态发生改变，格波能量随之变化，其改变量只能是 的整数倍， 称 为声子。晶格能量的改变可看作吸收或发射声子的过程。 hva hva 三、自由载流子的光吸收 2