半导体禁带宽度是光学带隙值

半导体禁带宽度是光学带隙值,第1张

半导体禁带宽度是指半导体材料的能带宽度,也就是半导体材料中电子和空穴的能带宽度。它是由半导体材料的光学带隙值决定的,即半导体材料的能带宽度等于其光学带隙值。一般来说,半导体材料的能带宽度最小为200meV,最大可达500meV。因此,半导体禁带宽度的最小值是200meV,最大值是500meV。

激发光谱(PLE)和发射光谱(PL)。激发光谱:固定发射光的波长,改变激发光的波长,记录荧光强度随激发波长的变化。发射光谱:固定激发光的波长,记录不同发射波长处荧光强度随发射波长的变化。

无论是激发还是发射荧光光谱图,其都是记录发射荧光强度随波长的变化。如果荧光光谱中纵坐标为强度,横坐标为波长。那么就能获取峰位和半峰宽。峰位的直观体现是荧光的颜色;半峰宽则表示荧光的纯度。

光致发光光谱

光致发光光谱(Photoluminescence Spectroscopy,简称PL谱),指物质在光的激励下,电子从价带跃迁至导带并在价带留下空穴;电子和空穴在各自的导带和价带中通过弛豫达到各自未被占据的最低激发态(在本征半导体中即导带底和价带顶),成为准平衡态。

准平衡态下的电子和空穴再通过复合发光,形成不同波长光的强度或能量分布的光谱图。光致发光过程包括荧光发光和磷光发光。

光谱应用

在激发光能量不是非常大的情况下,PL测试是一种无损的测试方法,可以快速、便捷地表征半导体材料的缺陷、杂质以及材料的发光性能。

1、组分测定;对三元系或四元系合金,如InxGa1-xN等,通过PL峰位确定半导体材料的禁带宽度,进而确定材料组分x。

2、杂质识别;通过光谱中的特征谱线位置,可以识别材料中的杂质元素。

3、杂质浓度测定。

4、变温Pl可以测试材料/器件的发光效率。

5、半导体材料的少数载流子寿命。

6、位错等缺陷的相关作用研究。

PN结材料的禁带宽度的测量要恒流条件符号为Eg导带的最低能级和价带的最高能级之间的能。固体物理学的量。SI单位:J(焦〔耳〕)。并用的非SI单位:eV(电子伏)。1 eV = (1.602 177 33±0.000 000 49)×10-19J。禁带宽度(Band gap)是指一个能带宽度(单位是电子伏特(ev)),固体中电子的能量是不可以连续取值的,而是一些不连续的能带,要导电就要有自由电子存在,自由电子存在的能带称为导带(能导电),被束缚的电子要成为自由电子,就必须获得足够能量从价带跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。例如:室温下(300K),锗的禁带宽度约为0.66ev;硅的禁带宽度约为1.12ev;砷化镓的禁带宽度约为1.424ev;氧化亚铜的禁带宽度约为2.2eV。禁带非常窄的一般是金属,反之一般是绝缘体。半导体的反向耐压,正向压降都和禁带宽度有关序号 行业标准名称 行业标准代号 主管部门1 农业 NY 农业部 2 水产 SC 农业部 3 水利 SL 水利部 4 林业 LY 国家林业局 5 轻工 QB 国家轻工业局 6 纺织 FZ 国家纺织工业局 7 医药 YY 国家药品监督管理局 8 民政 MZ 民政部 9 教育 JY 教育部 10 烟草 YC 国家烟草专卖局 11 黑色金属 YB 国家冶金工业局 12 有色冶金 YS 国家有色金属工业局 13 石油天然气 ST 国家石油和化学工业局 14 化工 HG 国家石油和化学工业局 15 石油化工 SH 国家石油和化学工业局 16 建材 JC 国家建筑材料工业局 17 地质矿产 DZ 国土资源部 18 土地管理 TD 国土资源部 19 测绘 CH 国家测绘局 20 机械 JB 国家机械工业局 21 汽车 QC 国家机械工业局 22 民用航空 MH 中国民航管理总局 23 兵工民品 WJ 国防科工委 24 船舶 CB 国防科工委 25 航空 HB 国防科工委 26 航天 QJ 国防科工委 27 核工业 EJ 国防科工委 28 铁路运输 TB 铁道部 29 交通 JT 交通部 30 劳动和劳动安全 LD 劳动和社会保障部 31 电子 SJ 信息产业部 32 通信 YD 信息产业部 33 广播电影电视 GY 国家广播电影电视总局 34 电力 DL 国家经贸委 35 金融 JR 中国人民银行 36 海洋 HY 国家海洋局 37 档案 DA 国家档案局 38 商检 SN 国家出入境检验检疫局 39 文化 WH 文化部 40 体育 TY 国家体育总局 41 商业 SB 国家国内贸易局 42 物资管理 WB 国家国内贸易局 43 环境保护 HJ 国家环境保护总局 44 稀土 XB 国家计发委稀土办公室 45 城镇建设 CJ 建设部 46 建筑工业 JG 建设部 47 新闻出版 CY 国家新闻出版署 48 煤炭 MT 国家煤炭工业局 49 卫生 WS 卫生部 50 公共安全 GA 公安部 51 包装 BB 中国包装工业总公司 52 地震 DB 国家地震局 53 旅游 LB 国家旅游局 54 气象 QX 中国气象局 55 外经贸 WM 对外经济贸易合作部 56 海关 HS 海关总署 57 邮政 YZ 国家邮政局 注:行业标准分为强制性和推荐性标准。表中给出的是强制性行业标准代号,推荐性行业标准代号是在强制性行业标准代号后面加“/T”,例如国家轻工业局的推荐性行业标准代号是QB/T


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