如何确定半导体是直接频带间隔还是间接频带间

时间：2019-10-29 11:00 来源：365bet足球现金网阅读次数：

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间接带隙（Si，Ge等）半导体材料是导空间的最小值（导带的背景），是k空间中不同位置的整个带的最大值。
半满能带的形成不仅需要能量吸收，还需要动量。
间接带隙半导体材料在空间k的各个位置具有最小的导带（在导带以下）和最大的最大带。
处于状态k的电子的动量为（h / 2pi）k，k不同，矩不同，并且需要将动量从一种状态更改为另一种状态。
因此，间接禁带半导体电子不仅吸收光子，而且还与晶体网络交换能量，从而导致间接跃迁。
电子K波矢量通过适当的声子发射或吸收而改变。
GaP是一种间接禁带半导体，即使通过间接跃迁也可以发光。
然而，当将GaP和GaAs混合以形成GaAs1-xPx晶体时，可以通过调节x的值（0 ＜x ＜1）来改变混合晶体的能带结构，并且CaAs1-xPx是直接的禁带。
这与半导体能带结构（EK比）有关。
所谓的EK关系是能量与动量之间的关系。
自由空间中的粒子动量越大，能量越大。
然而，在晶体中，由于势化的网状周期性场的作用，电子能量的动量之间的关系变得更加复杂。
对应于导带的下部的力矩K不必是对应于价带的上部的力矩K，该价带是禁带中的间接半导体。
由于导带的底部和价带的顶部不在同一脉冲点，因此在该半导体中发生了电子吸收的光子从价带向导带的跃迁。它不仅受到节能的限制，还受到瞬时存储的限制。
换句话说，不仅光子能量大于带宽，而且相应的电子声子相互作用也会改变电子动量。
此要求更难以实现。
因此，诸如硅的间接禁带半导体不适用于光学器件。
相反，在直接禁止的半导体中，当电子进入导带时，无需更改动量。
瓦伦西亚和锗硅带Ev的上部位于布里渊区的中心，Ec导带的下部位于100方向上简单布里渊区的边界。以及布里渊区和布里渊区之间的边界。
在85倍处，对应于价带背景的波基不同。
这种类型的半导体称为间接带半导体禁止。
直接带的半导体材料是在空间k中的相同位置处的导带的最小值（导带以下）和价带的最大值。
电子需要通过导带以产生仅需要吸收能量的导电电子和空穴（形成半满带）。

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