高等固體物理

關(guān)于高等固體物理2.1無(wú)序系統(tǒng)1.無(wú)序體系的性質(zhì)不再能以長(zhǎng)程有序的理想晶體作為零級(jí)近似，無(wú)序作為微擾來(lái)解釋的情形。

2.無(wú)序的類型

（1)成分無(wú)序（2)位置無(wú)序（3)拓?fù)錈o(wú)序(a)晶態(tài)(b)成分無(wú)序?位置無(wú)序(d)拓?fù)錈o(wú)序第2頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月3.無(wú)序的形成TTgTfTb晶體玻璃玻璃化轉(zhuǎn)變氣體液體V1012a103s10-12s原子（或分子）的馳豫時(shí)間τ：體系中原子（分子）進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)造重新排列的時(shí)間.系統(tǒng)從Tf

Tg所需時(shí)間t<τ(T)原子無(wú)法到底平衡位置

非晶態(tài)玻璃化相變

晶體玻璃液體TCp液體晶體玻璃TCp(a)共價(jià)玻璃(b)金屬玻璃第3頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月4.非晶態(tài)固體的制備核心:物質(zhì)在冷卻過(guò)程中如何避免轉(zhuǎn)變?yōu)榫w而形成非晶體常見(jiàn)方法:液相急冷法,氣相沉積法液相急冷法:將熔化的金屬液體噴向正在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的一對(duì)軋輥表面,該表面保持冷卻狀態(tài)(室溫或以下).液態(tài)金屬由于急冷而形成非晶態(tài)薄膜.2000~10000轉(zhuǎn)/分鐘1ms內(nèi)下降~1000K1~2km/分鐘拋離轉(zhuǎn)子成為連續(xù)的薄帶氣相沉積法:

材料作為蒸發(fā)源,使其原子或分子形成蒸汽流,在真空中撞擊冷底板,淬火成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)濺射法,真空蒸發(fā)沉積法,電解和化學(xué)沉積法,及輝光放電分解法

第4頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月新方法：激光加熱法:材料表面(10nm)非晶化(109~1015K/s)離子注入法:金屬或非金屬元素的離子5.非晶態(tài)固體結(jié)構(gòu)的描述與檢測(cè)原子的徑向分布函數(shù)（RDF）:描述原子分布狀態(tài)設(shè)非晶態(tài)固體由一種原子構(gòu)成，且具有統(tǒng)計(jì)平均性，以任一原子為原點(diǎn)，定義：

第5頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月rJ晶體非晶原子熱運(yùn)動(dòng)及零點(diǎn)運(yùn)動(dòng)－>峰展寬任何非晶結(jié)構(gòu)模型，首先要符合RDFRDF可以從衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)富氏變換而得到單色X射線、電子束、中子束第6頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月以X射線衍射為例，說(shuō)明RDF的實(shí)驗(yàn)測(cè)量公式非晶整體

一個(gè)單胞結(jié)構(gòu)因子：

第7頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第8頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月As2S3玻璃：短程序N(As)=3,N(S)=2->X衍射RDF->N=2.4加權(quán)平均第9頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月擴(kuò)展X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜(EXAFS)X射線吸收：各種元素的吸收系數(shù)隨X射線波長(zhǎng)(能量)的變化E增加，吸收系數(shù)減少。每種元素在某些特定能量處出現(xiàn)吸收系數(shù)突變－>吸收邊EXAFS是指在吸收邊高能側(cè)一定的能量間隔內(nèi)，出現(xiàn)吸收系數(shù)隨X射線能量增大而振蕩變化的現(xiàn)象。振蕩可延伸到高于吸收邊103eV處包含結(jié)構(gòu)信息(1929發(fā)現(xiàn)，70年代建立和完善）E吸收邊精細(xì)結(jié)構(gòu)第10頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月凝聚態(tài)物質(zhì)：由于吸收原子周圍存在其他原子，它所射出的光電子被近鄰原子散射，形成背散射波。出射波與背散射波在吸收原子處發(fā)生干涉。只有同種原子的散射波才能與出射波發(fā)生干涉。出射和背散射波的相位差隨光電子的德布洛意波長(zhǎng)(依賴于X射線能量)變化而發(fā)生變化->原子末態(tài)波函數(shù)振蕩變化：凝聚態(tài)物質(zhì)中某組元的X射線吸收系數(shù)：組元出于自由原子態(tài)的吸收系數(shù)：凝聚態(tài)物質(zhì)中不考慮周圍原子散射作用時(shí)的吸收系數(shù)第11頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月譜函數(shù)是一系列正玄函數(shù)的疊加第12頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月N=1,2或3第13頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月6.非晶態(tài)固體的結(jié)構(gòu)模型和缺陷(1)剛球無(wú)規(guī)密堆模型（非晶態(tài)金屬或金屬合金DRPHS）Finney:793個(gè)硬球模型無(wú)規(guī)密堆有一個(gè)明確的堆積密度上限0.6366;密堆晶體0.7405非晶具有一些不同類型的局域短程序。以原子為中心作其最近鄰的連心線。以這些連心線為棱邊所構(gòu)成的多面體

Bernal多面體。

(a)四面體(e)四角十二面體(d)帶三個(gè)半八面體的阿基米德反棱柱(c)有三個(gè)半八面體的三角棱柱(b)八面體第14頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月(2)連續(xù)無(wú)規(guī)網(wǎng)格模型（CRN）以共價(jià)結(jié)合的非晶態(tài)固體，最近鄰配位與晶態(tài)類似用球代表原子位置，線段代表大小，線段間的夾角代表鍵角，所有球和線段組成的網(wǎng)絡(luò)－非晶網(wǎng)絡(luò)模型

(3)非晶中的缺陷非晶半導(dǎo)體i）懸掛鍵ii）微孔iii）雜質(zhì)第15頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月2.2無(wú)序系統(tǒng)的電子態(tài)1.擴(kuò)展態(tài)和局域態(tài)具有嚴(yán)格周期性的有序晶格是平移不變的：

所有電子在有序晶格中作公有化運(yùn)動(dòng)－>擴(kuò)展態(tài)在晶體中引入缺陷

周期性局域破壞

雜質(zhì)態(tài)局域在雜質(zhì)附近：定域化長(zhǎng)度雜質(zhì)濃度高時(shí),局域態(tài)的電子能級(jí)可密集成帶,與導(dǎo)帶相連接,形成導(dǎo)帶的尾部.第16頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月2.Anderson的無(wú)序模型無(wú)平移對(duì)稱性，波矢k不再是描述電子態(tài)的好量子數(shù)TBA(緊束縛近似)

無(wú)序系統(tǒng)第17頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第18頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月W第19頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月3.推遲格林函數(shù)雙時(shí)推遲格林函數(shù)第20頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月

第21頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第22頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第23頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月(b).T>0K

有限溫度下:引入函數(shù)萊曼表示的積分公式:第24頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月(3).譜定理另一方面:譜定理，漲落耗散定理第25頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第26頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月格林函數(shù)計(jì)算平均量的有用工具利用玻戈留玻夫格林函數(shù)作實(shí)際運(yùn)算的步驟:(1).選擇A與B(2).確定格林函數(shù)(3).建立的運(yùn)動(dòng)方程(4).求運(yùn)動(dòng)方程的近似解(5).利用譜定理決定所需物理量第27頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月4.Anderson局域化（1958，PRB）局域化的嚴(yán)格定義：熱力學(xué)極限下的體系（N,V無(wú)限大

N/V有限），設(shè)t＝0時(shí)l格點(diǎn)(或附近)有一個(gè)電子,經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后在該格點(diǎn)找到電子的幾率振幅為A(t):A(t)=0

擴(kuò)展態(tài)A(t)0

局域態(tài)(1).定性說(shuō)明(Thouless公式)強(qiáng)無(wú)序情況W/V>>1考慮有一個(gè)電子定域在格點(diǎn)l,由于相互作用可以使鄰近格點(diǎn)l’上的電子波函數(shù)混入,由量子力學(xué)微擾理論(一級(jí)):第28頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月電子波動(dòng)性的本質(zhì)反映推廣：光波，聲波等第29頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月(2).嚴(yán)格推導(dǎo)第30頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第31頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第32頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第33頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第34頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月5.莫特(Mott)模型SIRNEVILLF.MOTT(1905-1996)

1977NobelLaureateinPhysicsfortheirfundamentaltheoreticalinvestigationsoftheelectronicstructureofmagneticanddisorderedsystems.

第35頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月(1).:無(wú)序系統(tǒng)既存在擴(kuò)展態(tài)，也有局域態(tài)，擴(kuò)展態(tài)在TBA能量中心，局域態(tài)在帶尾,并有一個(gè)劃分?jǐn)U展態(tài)與局域態(tài)能量的分界Ec:遷移率邊-EcEcEDOS(E)擴(kuò)展態(tài)局域態(tài)任意E態(tài)的局域化條件:第36頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月(2).態(tài)密度和Anderson轉(zhuǎn)變?cè)跓o(wú)序固體中,波矢K不再是好的量子數(shù).但不論是晶態(tài)還是非晶態(tài),體系的總自由度不變,因而模式密度,能態(tài)密度的概念依舊有效.擴(kuò)展態(tài)擴(kuò)展態(tài)遷移率邊擴(kuò)展態(tài)局域態(tài)Anderson轉(zhuǎn)變:EF處在擴(kuò)展態(tài)金屬

EF處在局域態(tài)絕緣體無(wú)序引起的相變叫Anderson相變第37頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月6.滲流理論滲流：流體在隨機(jī)介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象：人體、動(dòng)物體內(nèi)存在多孔結(jié)構(gòu)的組織和器官，如肺、心、肝等，體液在其中流動(dòng)著植物的莖、枝、根和葉等，也是多空結(jié)構(gòu)地層里多孔巖石中石油和水

滲流體系：用滲流模型所描述的體系K.Broadbent,M.Hammersley1957年首次提出第38頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月每格點(diǎn)被占據(jù)的幾率為P,不占據(jù)的幾率為1-P。相鄰格點(diǎn)都被占據(jù)，這些格點(diǎn)形成一個(gè)集團(tuán)。當(dāng)P增大,集團(tuán)的大小增大P達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)，點(diǎn)陣上就出現(xiàn)一個(gè)無(wú)限大集團(tuán)－>滲流相變Pc:滲流閾值或滲流臨界值Pc=0.59Pc=0.27A滲流體系最基本點(diǎn)：閾值P<Pc：有限集團(tuán)P>Pc：無(wú)限集團(tuán)P->Pc-0:出現(xiàn)一個(gè)初始無(wú)限大集團(tuán)第39頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月滲流相變是一個(gè)二級(jí)相變序參量：滲流幾率定義：當(dāng)占據(jù)幾率為時(shí)，點(diǎn)陣上任意格點(diǎn)屬于無(wú)限大集團(tuán)的幾率。兩點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)函數(shù)G(x)定義：當(dāng)原點(diǎn)被占據(jù)時(shí)，距原點(diǎn)為x的格點(diǎn)也屬于同一集團(tuán)的點(diǎn)占據(jù)的幾率，亦即原點(diǎn)與x點(diǎn)之間至少存在一條鍵聯(lián)路徑的幾率。第40頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第41頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月滲流體系兩個(gè)重要量：參量P(格點(diǎn)占有率)，關(guān)聯(lián)長(zhǎng)度類比P：熱力學(xué)中的溫度滲流集團(tuán)唯一的長(zhǎng)度標(biāo)度按照P參量劃分滲流集團(tuán):(1).P<Pc,有限,逐次建造自相似性(2).P=Pc-0,初始無(wú)限大集團(tuán)出現(xiàn)，仍為自相似性(3).P>Pc,

體系出現(xiàn)大量無(wú)限大集團(tuán)，集團(tuán)自身的密度向均勻化發(fā)展，不再具有自相識(shí)性

自相識(shí)性:縮放對(duì)稱性，即不管對(duì)結(jié)構(gòu)作怎樣的放大與縮小，結(jié)構(gòu)看上去仍是相同的。分形(Fractal)：存在自相似性的幾何對(duì)象。1967年，Mandelbrot<<Science>>“英國(guó)的海岸線有多長(zhǎng)”

第42頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月Manyman-madeobjectsaremadeupofEuclideanshapes第43頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月Butwhataboutthesefamiliarthingsfromthenaturalworld?CantheybeeasilydescribedwithEuclideanshapes?Idon’tthinkso...第44頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月“Whyisgeometryoftendescribedas‘cold’or‘dry’?Onereasonliesinitsinabilitytodescribetheshapeofacloud,amountain,acoastline,oratree.Cloudsarenotspheres,mountainsarenotcones,coastlinesarenotcircles,andbarkisnotsmooth,nordoeslightningtravelinastraightline.”BenoitMandelbrot,thefatheroffractalgeometry,fromhisbookTheFractalGeometryofNature,1982.第45頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月TheKochSnowflakeFirstiterationAfter2iterations第46頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月After3iterations第47頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月Afterniterations第48頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月Afteriterations第49頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月TheKochsnowflakeissixoftheseputtogethertoform......well,asnowflake.第50頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月NoticethattheperimeteroftheKochsnowflakeisinfinite......butthattheareaitboundsisfinite(indeed,itiscontainedinthewhitesquare).第51頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月TheKochsnowflakehasevenbeenusedintechnology:Boston-Mar13,2002

FractalAntennaSystems,Inc.todaydisclosedthatithasfiledforpatentprotectiononanewclassofantennaarraysthatuseclose-packedarrangementsoffractalelementstogetsuperiorperformancecharacteristics.FractalTilingArrays--FirmReportsBreakthroughinArrayAntennas第52頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月Butself-similarityisnotwhatmakestheKochsnowflakeafractal!(Contrarytoacommonmisconception.)Afterall,manycommongeometricobjectsexhibitself-similarity.Consider,forexample,thehumblesquare.第53頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月Ifyoutakeasmallsquare......anddilatebyafactorof2......thenyouget4copiesoftheoriginal.Asquareisself-similar,butitmostcertainlyisnotafractal.第54頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月Ifyoutakeasmallsquare......anddilatebyafactorof3......thenyouget9copiesoftheoriginal.第55頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月Letkbethescalefactor.LetNbethenumberofcopiesoftheoriginalthatyouget.Notethatforthesquare,wehavethat:Orinotherwords,wehave:第56頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月That’sright:tellsusthedimensionoftheshape.(Notethatforthistomakesense,theshapehastobeself-similar.)Soforaself-similarshape,wecantaketobethedefinitionofitsdimension.(Itturnsoutthatthisdefinitioncoincideswithamuchmoregeneraldefinitionofdimensioncalledthefractaldimension.)第57頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月Nowlet’srecallwhatkandNwereforonesideoftheKochsnowflake:k=scalefactor=3N=numberofcopiesoforiginal=4第58頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月TheSierpinskiCarpet第59頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月ThefractaldimensionoftheMengerspongeis:第60頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月利用初始無(wú)限大集團(tuán)的標(biāo)度特性來(lái)確定集團(tuán)的分形維數(shù)D和滲流的臨界指數(shù)之間的關(guān)系設(shè)體系中出現(xiàn)一個(gè)初始無(wú)限大集團(tuán)，集團(tuán)的線度在此集團(tuán)上選取原點(diǎn)O，則距該點(diǎn)r處格點(diǎn)屬于這個(gè)無(wú)限集團(tuán)的幾率（）：一般地：第61頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月系統(tǒng)：導(dǎo)電疇＋非導(dǎo)電疇，無(wú)序度：發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電疇的幾率P湖山滄海變桑田無(wú)序

Anderson轉(zhuǎn)變海洋海島第62頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月2.3無(wú)序體系的直流電導(dǎo)1.跳躍電導(dǎo)體系處于強(qiáng)定域區(qū)，許多電子態(tài)為定域態(tài)，相鄰定域態(tài)間的能量十分不同。能量距離R(1)兩個(gè)態(tài)波函數(shù)的交疊(2)兩個(gè)格點(diǎn)的能量差第63頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月(1)兩個(gè)態(tài)波函數(shù)的交疊(2)兩個(gè)格點(diǎn)的能量差低溫下(2)比(1)重要變程跳躍高溫下(1)比(2)重要定程跳躍第64頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第65頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月2.非晶半導(dǎo)體的直流電導(dǎo)

與晶態(tài)半導(dǎo)體不同之處(1).非晶態(tài)半導(dǎo)體存在擴(kuò)展態(tài)、帶尾定域態(tài)、帶隙中的缺隙定域態(tài)。這些狀態(tài)中的載流子都可能對(duì)電導(dǎo)有貢獻(xiàn)。(2).非晶態(tài)半導(dǎo)體中的費(fèi)米能級(jí)通常是“釘扎”在帶隙中，基本不隨溫度變化。釘扎:Fermi能級(jí)的位置不因少量的淺施主和淺受主雜質(zhì)的引入而發(fā)生變化。Fermi能級(jí)之上有帶正電的狀態(tài)兩者的補(bǔ)償作用使EF“釘扎”Fermi能級(jí)之下有帶負(fù)電的狀態(tài)價(jià)帶導(dǎo)帶施主受主EFEvEc深施主帶深受主帶EBEA第66頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第67頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第68頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月3.非晶態(tài)金屬的電阻率及其溫度關(guān)系非晶態(tài)金屬的電阻率高于晶態(tài)金屬材料的電阻率

100－300μΩcm“剩余電阻”無(wú)序結(jié)構(gòu)，數(shù)值較大非晶態(tài)金屬的電阻率溫度系數(shù)

特別小，

結(jié)構(gòu)無(wú)序和雜質(zhì)貢獻(xiàn)大于原子熱運(yùn)動(dòng)貢獻(xiàn)3)很多非晶態(tài)金屬在很寬范圍內(nèi)有負(fù)的電阻溫度系數(shù)4)Mooij經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：5)非晶態(tài)金屬的電阻率隨非晶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性而發(fā)生不可逆變化。當(dāng)溫度升高開(kāi)始晶化時(shí)電阻率將發(fā)生突變估計(jì)非晶態(tài)金屬的晶化溫度。第69頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月理論模型：1.推廣的Ziman理論模型：非金屬玻璃vs液態(tài)金屬適用：簡(jiǎn)單金屬玻璃的電導(dǎo)輸運(yùn)特性2.類Kondo型s-d散射模型Kondo效應(yīng)：含有極少量磁性雜質(zhì)的晶態(tài)金屬在低溫下出現(xiàn)電阻極小的現(xiàn)象。s-d散射機(jī)制:產(chǎn)生電阻極小的必要條件是局域自旋具有翻轉(zhuǎn)自由度。3.雙能級(jí)隧道態(tài)模型理論：非晶態(tài)中存在2個(gè)等價(jià)的原子組態(tài)非晶金屬低溫電阻的電阻極小的現(xiàn)象第70頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月4.定域的標(biāo)度理論定域－退定域轉(zhuǎn)變處電導(dǎo)率的變化1973年，Mott:擴(kuò)展態(tài)在遷移率邊處有一最小金屬電導(dǎo)率。(a).一、二維體系不存在Anderson轉(zhuǎn)變變化(b).電導(dǎo)率連續(xù)減小為零第71頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第72頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月對(duì)于d=3,低于一特定值Gc，為負(fù)(絕緣態(tài)）D=1,2,總為負(fù)，系統(tǒng)總是處于絕緣態(tài)第73頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第74頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月第75頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月2.4無(wú)序系統(tǒng)的光學(xué)性質(zhì)0.20.6051525非晶態(tài)Ge晶態(tài)Ge液態(tài)Ge固態(tài)Ge和液態(tài)Ge有巨大差別晶態(tài)和非晶態(tài)差別不大：短程序起首要作用液態(tài)Ge：金屬固態(tài)Ge：半導(dǎo)體光吸收，光發(fā)射，光電子學(xué):電子能帶結(jié)構(gòu)，雜志缺陷，原子振動(dòng)第76頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月1.晶體的光吸收和光輻射過(guò)程吸收系數(shù)/cm-11010.10.011010010000本征吸收區(qū)吸收邊激子吸收自由載流子吸收晶格吸收自由載流子吸收雜質(zhì)和缺陷吸收磁吸收回旋共振吸收1.本征吸收:價(jià)電子導(dǎo)帶2.激子吸收：電子－空穴束縛激發(fā)態(tài)3.自由載流子吸收：導(dǎo)帶中電子(價(jià)帶中空穴）的同帶躍遷，強(qiáng)度是載流子濃度的函數(shù)4.晶格吸收：長(zhǎng)光學(xué)橫波聲子和紅外光子耦合極化激元的激發(fā)態(tài)，光頻率與晶格頻率共振，吸收最大，紅外區(qū)段5.雜質(zhì)和缺陷吸收：雜質(zhì)能級(jí)自由載流子6.磁吸收和回旋共振吸收：光吸收電子自旋反轉(zhuǎn)、自旋波量子的激發(fā)、交變磁場(chǎng)下磁次能級(jí)間的躍遷第77頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月固體發(fā)光：光吸收的逆過(guò)程基態(tài)————>激發(fā)態(tài)————>基態(tài)光光熱發(fā)光有一持續(xù)過(guò)程：<10-8s熒光;>10-8s磷光發(fā)光過(guò)程：能量守恒，動(dòng)量守恒2.非晶態(tài)半導(dǎo)體的光吸收和光致發(fā)光1)非晶態(tài)的本征吸收:不需選擇定則。吸收系數(shù)髙,非晶太陽(yáng)能電池2)非晶的吸收邊附近

A：高吸收區(qū)價(jià)帶擴(kuò)展態(tài)

導(dǎo)帶擴(kuò)展態(tài)B：指數(shù)區(qū)價(jià)帶擴(kuò)展態(tài)

導(dǎo)帶尾定域態(tài)定域態(tài)

擴(kuò)展態(tài)C：弱吸收區(qū)和雜質(zhì)缺陷有關(guān)CBA第78頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月3)原子振動(dòng)與光相互作用準(zhǔn)動(dòng)量守恒關(guān)系的限制，整個(gè)頻率范圍內(nèi)所以的振動(dòng)模都有貢獻(xiàn)，紅外、拉曼光譜比晶態(tài)的彌散、光滑4)在高吸收區(qū)A:DOSEvEc5)在非晶態(tài)半導(dǎo)體、特別是硫系非晶態(tài)半導(dǎo)體中，存在發(fā)射光子的頻率低于吸收光子頻率的現(xiàn)象

Stokers效應(yīng)黃昆：強(qiáng)的電子－聲子相互作用，使定域態(tài)上的電子在處于基態(tài)和處于激發(fā)態(tài)時(shí)，原子平衡位置不同。第79頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月EE1212位形位形6)非晶態(tài)半導(dǎo)體的光電導(dǎo)受到光照后吸收光子而產(chǎn)生非平衡載流子：電子和空穴第80頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月2.5無(wú)序系統(tǒng)的應(yīng)用非晶態(tài)固體的類型代表性的材料應(yīng)用所用的特性氧化物玻璃(SiO2)0.8(NaO)0.2窗玻璃等透明性，固體性，形成大張的能力氧化物玻璃(SiO2)0.9(GeO2)0.1通信網(wǎng)絡(luò)的纖維光波導(dǎo)超透明性，純度，形成均勻纖維的能力有機(jī)聚合物聚苯乙烯結(jié)構(gòu)材料，塑料強(qiáng)度，重量輕，容易加工硫系玻璃Se,As2Se3靜電復(fù)印技術(shù)光導(dǎo)電性，形成大面積薄膜能力非晶半導(dǎo)體Te0.8Ge0.2計(jì)算機(jī)記憶元件電場(chǎng)引起非晶－晶化的轉(zhuǎn)變非晶半導(dǎo)體Si0.9H0.1太陽(yáng)能電池光生伏打的光學(xué)性質(zhì)，大面積薄膜金屬玻璃Fe0.8B0.2變壓器鐵心鐵磁性，低損耗，形成長(zhǎng)帶能力第81頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)第82頁(yè),共93頁(yè)，星期六，2024年，5月1．吸鼓帶電

對(duì)應(yīng)圖中1的位置，