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1、會計學1半導體的光學常數(shù)和光吸收半導體的光學常數(shù)和光吸收IdxdI 其中x是介質(zhì)的厚度，比例系數(shù)的大小和光的強度無關(guān)，稱為光的吸收系數(shù)。對上式積分反映出吸收系數(shù)的物理含義是：當光在介質(zhì)中傳播1/距離時，其能量減弱到原來的1/e。 xeII0積分得第1頁/共17頁220/R0deRT2)1 (入射光強度透射光強度第2頁/共17頁第3頁/共17頁 價帶電子吸收能量大于或等于禁帶寬度的光子使電子從價帶躍遷入導帶的過程被稱為本征吸收。 當半導體被光照射后，如果光子的能量等于禁帶寬度(即h=Eg)，則半導體會吸收光子而產(chǎn)生電子-空穴對，如(a)所示。若h大于Eg，則除了會產(chǎn)生電子-空穴對之外，多余的能量

2、(h-Eg)將以熱的形式耗散，如(b)所示。 本 征 吸收第4頁/共17頁CEVEgE)(a)(b)(cuhtECEVEgE)(a)(b)(cuhtE第5頁/共17頁第6頁/共17頁gEh 2/1)()(gEhAh0)(hgEh第7頁/共17頁第8頁/共17頁第9頁/共17頁第10頁/共17頁第11頁/共17頁 對于一般半導體材料，當入射光子的頻率不夠高，不足以引起本征吸收或激子吸收時，仍有可能觀察到光吸收，而且其吸收強度隨波長增大而增加。這是自由載流子在同一帶內(nèi)的躍遷引起的，稱為自由載流子吸收。 這種躍遷同樣必須滿足能量守恒和動量守恒關(guān)系。和本征吸收的非直接躍遷相似，電子的躍遷也必須伴隨著吸收或發(fā)射一個聲子。自由載流子吸收一般是紅外吸收。第12頁/共17頁 以右圖所示的Ge的價帶為例，該價帶由三個獨立的能帶組成，每一個波矢k對應(yīng)于分屬三個帶的三個狀態(tài)。價帶頂實際上是由兩個簡并帶組成，空穴主要分布在這兩個簡并帶頂?shù)母浇?，第三個分裂的帶則經(jīng)常被電子填滿。在p-Ge的紅外光譜中觀測到的三個波長分別為，和20m的吸收峰，分別對應(yīng)于右圖中的c、b和a躍遷過程。這個現(xiàn)象是確定價帶重疊的重要依據(jù)。 第13頁/共17頁第14頁/共17頁 由于雜質(zhì)吸收比較微弱，特別在雜質(zhì)含量很少時觀測更為困難。對于淺雜質(zhì)能級，電離能Ei較小，只能在低溫下，

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