非晶态半导体的吸收方式

光与非晶态半导体作用所产生的光吸收包括本征吸收、 激子吸收、 自由载流子吸收、 声子吸收及杂质吸收等， 由于吸收方式不同， 它们分别发生在不同的光谱波段。

本征吸收

当用能量足够大的光子照射某种非品态半导体时， 可其价带中电子吸收光子后跃迁到导带， 形成电子 一空穴对，种带问跃迁吸收是本征吸收。由于非晶态半导体不具有长有序， 简约波矢 k 不再是电子态的好量子数 ， 故电子的跃迁受准动量守恒的限制。

激子吸收

实验发现， 在本征吸收的长波边缘有一系列吸收线， 它们对应激子吸收线。这些吸收线不像本征吸收那样伴有光电导， 说明受激电子并未进入导带形成 自由电子， 而是与留下的空穴束缚在一起形成电子一空穴对， 即激子。这种光吸收叫做激子吸收。理论极限上， 可以区分两种不同类型的激子幢，即弗仑克尔( F r e n k d) 激子和万尼尔激子。在弗仑克尔激子情况下， 电子和空穴形成一个点偶极矩， 电子 一空穴间距离和晶格常数相近。弗仑克尔激子常出现在绝缘体和分子 晶体中， 并伴随着强烈的电子一声子相互作用。在万尼尔激子情况下电子和空穴间相互作用较弱， 电子和空穴相距远大于晶格常数， 电子沿束缚或非束缚的类氢轨道绕空穴转动， 通常在非晶态半导体中碰到的下正是这种激子。激子的能态与氢原子的相似， 由一系列能级组成， 位于导带带尾附近。激子可以在非晶半导体中一处运动到另一处， 很易演变成亚稳态D与 D 一 对。

自由载流子吸收

自由载流子吸收是重要的和最普通的一种带内电子跃迁 光吸收过程。当入射光子能量不够高， 不足以引起带间跃迁或激子吸收时， 可以发生自由载流子在同一能带中的跃迁吸 收， 称做自由载流子吸收。自由载流子吸收光谱的特点在于 吸收曲线无明显结构和随波长的单调增加， 当其吸收谱位于红外和微波波段在一定范围内变化时， 某些材料对同一光子能量的吸收系数与其直流电导率成正比， 说明这种吸收是自由载流子吸收引起的。

声子吸收

晶态半导体在红外波具有由于光子与晶格振动相互作用引起的吸收区域， 被晶格吸收的光子能量转变成为晶格原子的振动能。对非晶态半导体， 在红外波段也存在着类似的光吸收。这是一种入射光子与非晶半导体的网格的相互作用，引起网格振动模式的光吸收。以 a —S i ： H为例， 材料中存在着 S i l l、 S i H 2 、 S i H 3 及( s i H) 等各种组态， 其红外吸收谱就是这 些组态振动能量间的跃迁所引起的吸收光谱。

你好，可以的。只是造价太高，寿命一般20年，比手机使用寿命长太多了。\x0d\x0a核电池的概念早在上个世纪初便被提出，核电池并不是如字面意思上利用通常人们概念中的核反应（核裂变）生电，而是利用放射性同位素的衰变来产生能量。NanoTritium属于核电池中的非热转换型核电池，通过利用氢的放射性同位素氚的β衰变发射出的β粒子（高能电子）直接产生电流而发电。\x0d\x0a一个典型的非热转换型核电池的结构示意图和样品如图所示：\x0d\x0a\x0d\x0a包括一个放射源层（放射性同位素，常用的为氚），以及一个捕获层（半导体材料，常见的为p-n结二极管）。核电池工作原理如下图所示：\x0d\x0a\x0d\x0a氚在β衰变中，原子核内一个中子转变为一个质子，同时释放一个电子，即β粒子。氚放出的高能电子束在穿过窗口通道后进入捕获层，在通过p-n结的有效区域期间，半导体材料内部电子将被β粒子激发到激发态，形成电子-空穴对，由于p-n结内部的内建电场作用，电子和空穴将被分离到p-n结两端，从而形成宏观电压。如果在p-n结两段形成回路的话就产生了电流。\x0d\x0a由于这个机制类似于光生伏特效应（Photovoltaic），所以才用β衰变作为能量源的核电池也被称为贝塔伏特电池（Betavoltaic）。\x0d\x0a\x0d\x0a目前比较成熟的非热转换型核电池技术可以达到6%到8%的能量转化效率，而氚电池最高的能量转化效率是2005年W. Sun做出的10%。核电池的能量损失主要集中在以下几方面：\x0d\x0a1. 直接损失：放射性同位素向各个方向发射β粒子，但捕获层只能在一个有限范围内捕获电子\x0d\x0a2. 自吸收：同位素材料层由于自身厚度的原因将自己发出的β粒子吸收，所以同位素层要做的很薄\x0d\x0a3. 介质损失：β粒子在到达捕获层之前穿过介质时发生散射和中和，所以有些采用真空作为介质层\x0d\x0a3. 背散射：这是限制核电池能量转化效率的主要因素，β粒子穿过半导体捕获层时在电极和半导体材料死区中的损失

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