本征激发
半导体术语
当有能量大于禁带宽度光子照射到半导体表面时,满带中的电子吸收这个能量,跃迁导带产生一个自由电子和自由空穴,这一过程称为本征激发。
简介
当半导体的温度T>0K时,有电子从价带激发到导带去,同时价带中产生了空穴,这就是所谓的本征激发。
一般来说,半导体中的价电子不完全像绝缘体中价电子所受束缚那样强,如果能从外界获得一定的能量(如光照、温升、电磁场激发等),一些价电子就可能挣脱共价键的束缚而成为近似自由的电子(同时产生出一个空穴),这就是本征激发。这是一种热学本征激发,所需要的平均能量就是禁带宽度。
本征激发还有其它一些形式。如果是光照使得价电子获得足够的能量、挣脱共价键而成为自由电子,这是光学本征激发(竖直跃迁);这种本征激发所需要的平均能量要大于热学本征激发的能量——禁带宽度。如果是电场加速作用使得价电子受到高能量电子的碰撞、发生电离而成为自由电子,这是碰撞电离本征激发;这种本征激发所需要的平均能量大约为禁带宽度的1.5倍。
相关定义
没有杂质和缺陷的半导体,叫做本征半导体。
实际上,掺杂半导体在高温下也可以转变为本征半导体。因此,本征半导体就是两种载流子(电子和空穴)同样都对导电起作用的半导体。
2、本征激发:
定义:当半导体的温度T>0K时,有电子从价带激发到导带去,同时价带中产生了空穴,这就是所谓的本征激发。本征激发的容易程度受到禁带宽度的影响。
分子电子跃迁
分子电子跃迁表示分子价电子从一个能级因为吸收能量时,跃迁到一个更高的能级;或者释放能量,跃迁到更低的能级的过程。如果起始能级的能量比最终能级的能量高,原子便会释放能量(通常以电磁波的形式发放)。相反,如果起始能级的能量较低,原子便会吸收能量。释放与吸收的能量等于这两个能级的能量之差。
在此过程中的能量变化提供了分子结构的信息,并决定了许多分子性质如颜色。有关电子跃迁的能量和辐射频率的关系由普朗克定律决定。
一般,我们应用电子跃迁来说明单个原子。当讨论多原子分子时,我们应用分子轨道理论。也可以视单个原子为单原子分子,将各种情况的电子跃迁统一到分子电子跃迁的框架下来。这里的能级是基于分子轨道理论提出的。
导带
导带(英语:conduction band),又名传导带,是指半导体或是绝缘体材料中,一种电子所具有能量的范围。这个能量的范围高于价带(valence band),而所有在导带中的电子均可经由外在的电场加速而形成电流。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 16:46
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