直接和间接带隙半导体课件

1、直接和间接带隙半导体，最新PPT，半导体的主要内容、定义和性质，直接和间接带隙半导体的性质，半导体区分半导体的应用趋势，最新PPT，什么是半导体，半导体：一种在金属和绝缘体之间具有电阻率和负电阻温度系数的物质称为半导体，换句话说，半导体是一种从绝缘体到导体的导电率可控的材料。常见的半导体材料包括硅、锗、砷化镓等，硅是商业应用中最具影响力的半导体材料之一。最新的PPT，半导体和材料的导电性是由导带中包含的电子数量决定的。当电子从价带获得能量并跳到导带时，它们可以在导带之间自由移动来导电。普通金属材料的导电带和价带之间的“能隙”很小，电子在室温下很容易获得能量并跳到导电带导电，而绝缘材料由于能隙很

2、大(通常大于9电子伏)而不能导电，电子很难跳到导电带。一般来说，半导体材料的能隙约为1至3电子伏特，介于导体和绝缘体之间。因此，这种材料可以导电，只要它在适当的条件下被能量激发，或者它的能隙之间的距离改变。根据能带理论，电子主要分布在全价带。当半导体受温度影响时，全价带中的电子将被激发到导带，在价带上留下空轨道，即空穴。温度越高，电子被激发进入空导带的概率就越高。导带上的电子和价带上的空穴决定了半导体的导电性。最新的PPT，什么是带隙？带隙是导带最低点和价带最高点之间的能量差(Eg)。最新的PPT，吸收内在光，半导体吸收光子，激发电子从价带到导带，形成电子-空穴对的过程称为内在光吸收。光子能量

3、满足以下条件：准动量守恒条件为：最新的PPT，和两种跃迁模式。1.垂直跃迁(直接光吸收过程)对应于导带底部和价带顶部在K空间的同一点，跃迁需要满足准动量守恒光子波矢2/104cm-1和价带顶部电子波矢2/108cm-1，因此光子动量可以忽略。在这个跃迁中，电子我们称之为垂直跃迁，这种半导体称为直接带隙半导体。节能：最新PPT，2。非垂直跃迁(间接光吸收过程)对应于导带边缘和价带边缘在K空间不同点的情况。从上图可以看出，简单地吸收光子从价带的顶部过渡到导带的底部，电子吸收光子同时吸收或发射声子。满足能量守恒：声子的能量可以忽略，所以准动量守恒：声子的准动量类似于电子的准动量。类似地，不管光子动量

4、如何，我们都知道光子提供电子跃迁所需的能量，而声子提供跃迁所需的动量。最新的PPT，直接间隙半导体，在K空间中导带和价带在同一点的半导体通常被称为直接间隙半导体。电子只需要吸收能量，如果它们想转变到导带产生导电电子和空穴(形成半满能带)。直接带隙半导体的例子：GaAs、磷化铟、锑化铟等。最新的PPT、间接带隙半导体、在K空间中具有不同导带边缘和价带边缘的半导体通常被称为间接带隙半导体。形成半满能带不仅需要吸收能量，还需要改变动量。间接带隙半导体：锗和硅在间接带隙半导体中的非垂直跃迁是一个二阶过程，其发生概率远小于垂直跃迁。直接带隙半导体的重要性质相反，如果导带电子落入价带(即电子和空穴复合)，

5、它们也可以直接复合，同时保持动量不变，即电子和空穴一相遇就复合(不需要声子来接受或提供动量)。因此，直接带隙半导体中载流子的寿命将非常短。同时，这种直接复合可以以光的形式释放几乎所有的能量(因为没有声子参与，所以能量没有给予晶体原子)，并且发光效率高(这是大多数发光器件由直接带隙半导体制成的根本原因)。最新的PPT，间接带隙半导体的重要性质，简而言之，从能带图可以看出，电子在间接带隙半导体中的K值在跃迁过程中会发生变化，这意味着电子在K空间中的位置在跃迁前后是不同的，这将把能量释放到晶格中，把它变成声子，把它变成热能。然而，在直接带隙中的电子跃迁之前和之后，只有能量变化，而没有位置变化，因此以

6、光子形式释放能量的机会更大。另一方面，对于间接跃迁类型，导带中的电子需要动量与价带空穴复合。因此，基于复合很难产生发光。为了使间接带隙材料发光，可以使用掺杂来引入发射器，并且可以将能量引入发射器以使其发光(提高发光效率)。最新PPT，半导体应用，半导体器件，光学窗口，透镜，集成电路，分立器件，敏感元件，能量转换器件，电子转换器件，电子功率器件，激光管，发光二极管，晶体管，晶体二极管，硅集成电路，混合集成电路，集成电路，双极电路，金属氧化物半导体类型最新PPT，主要半导体器件中使用的材料和原理，最新PPT，微电子学和光电子学军事应用的前景，新技术，新材料，新结构和新现象，最新PPT， 半导体发展

7、趋势：在可预见的未来，硅仍将是主要的元素化合物，半导体材料将在品种和质量上得到进一步发展。 重点发展GaAs、磷化铟、氮化镓等大直径单晶制备技术和超精密晶片加工技术。低维结构材料将进一步发展。最新的PPT，半导体发展史，21世纪是信息技术的世纪，而半导体材料的发展是推动信息时代前进的动力。作为现代高科技的核心，半导体材料的研究和新材料的开发一直是人们关注的焦点。自20世纪50年代以来，以硅材料为代表的第一代半导体材料取代了笨重的电子管，导致以集成电路为核心的微电子学迅速发展。然而，由于硅材料的窄带隙、低电子迁移率和击穿电场，硅在光电子学和高频大功率器件中的应用受到限制。因此，以砷化镓(GaAs

8、)为代表的第二代半导体材料开始出现，半导体材料的应用进入了光电领域，特别是在红外激光器和高亮度红色二极管方面。它们在光通信和光信息处理领域发挥了不可替代的作用，并带动了家庭VCD、DVD和多媒体技术的快速发展。第三代半导体材料的兴起是基于氮化镓(GaN)P型掺杂的突破，其标志是高亮度蓝光发光二极管(LED)和蓝光激光器(LD)的成功发展，包括GAn、碳化硅(SiC)和氧化锌(Zn0)等宽带隙材料。它具有高强度、耐高温、抗缺陷和不易降解的优点。最新的PPT，半导体发展前景，需要学生来引领！未来掌握在你我手中，任务非常艰巨！如何促进半导体的发展？首先，我们应该搞好固体物理。第二，固体物理学在工业上的应用。最新的PPT、谢谢！最新的PPT2013年8月2日星期日，233:233333333333333333:23生气就是拿别人的错误来惩罚自己。2020年8月2日，2020年8月2日，我们抱最好的希望，尽最大的努力。2014年8月2日，星期日，2020年8月2日，晚上11:23:33。2: 2333333333333。2020 . 8 . 2 15。一个人炫耀的东西显示了他内心的缺失。2020年8月，晚上11: 23，2020年8月20日，2020年8月2