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半导体的光学性质
半导体的光学性质半导体的光学性质是半导体物理性质的最主要的方面之一。半导体光电效应是各种光电器件的基础。光学方法是研究半导体的能带结构和检测材料参数的一种重要手段。光电效应：光电器件的基础；光学方法：研究能带结构及特性参数的手段。(10.11)(10.12)称为吸收系数：的物理意义：光在介质中传播距离为时，光的强度衰减到原来的。角频率为的平面电磁波，沿固体中x方向传播时，电场强度：光强：(10.11)
反射率与透射率的关系：R：反射率T：透射率一、光在电介质中传播时强度衰减的现象，称为光吸收电子吸收光子能量后将跃迁（即能量状态改变）1、本征吸收：电子由价带向导带的跃迁所引起的光吸收。它是最重要的吸收，又叫基本吸收。 本征吸收产生电子-空穴对，从而引起光电导。2、本征吸收限：3、吸收谱：4、吸收边：吸收限附近的吸收谱。图10.2InSb的吸收谱吸收曲线在短波段陡峭上升，是半导体吸收谱的一个突出特点,标志着本征吸收的开始。5、本征吸收：直接跃迁
间接跃迁二、直接跃迁对于典型半导体（假定Eg≈1eV），引起本征吸收的光子波长为：光子的动量原子间距电子跃迁要求满足两个守恒：能量守恒，准动量守恒。电子吸收光子产生跃迁时波矢保持不变（电子能量增加）。这就是电子跃迁的选择定则。为了满足选择定则，以使电子在跃迁的过程中波矢保持不变，则原来在价带中的状态A的电子只能跃迁到导带中的状态B。A与B在E(k)曲线上位于同一垂线上，因而这种跃迁称为直接跃迁。在A到B直接跃迁中所吸收光子的能量与图因而从光吸收的测量，也可求得禁带宽度。中垂直距离AB相对应。显然，对应于不同的k，垂直距离各不相等。即，相当于任何一个k值的不同能量的光子都有可能被吸收，而吸收的光子最小能量应等于禁带宽度Eg。由此可见，本征吸收形成一个连续吸收带，并具有一个长波吸收限：理论计算可得：在直接跃迁中，对任何k值的跃迁都是允许的，则吸收系数与光子能量关系为：直接跃迁吸收系数与光子能量的关系：直线0（10.42）(图10.4，p300)三、间接跃迁
电子、光子和声子共同参与跃迁过程。间接带隙半导体：Si,Ge,GaP能量守恒
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