光电子材料与应用难题整理.docx

简述直接带隙半导体及间接带隙半导体材料的发光过程。两者有何不同。 思考题 为什么等电子陷阱复合能通过半导体材料的发光效率？ 陷阱：指半导体带隙中的一些状态，其中能够俘获导带中电子的被称为电子陷阱，能够俘获价带中空穴的被称为空穴陷阱。 陷阱的作用: 调制复合发光动力学过程，当激发停止以后，陷阱能够使发光延续一定的时间、造成发光的特征衰减规律； 存储光，激发停止后，激发的信息作为光和的形式在陷阱中被保存下来，并可以储存一定的时间。当样品重新被激发(加热或光照)，储存的光和又可以被释放出来，形成光释光和热释光现象。有些磷光体被激发后，发光可以延续相当长的时间，形成非常有用的长余辉发光材料； 深陷阱，能够俘获激发态载流子，造成发光中心发光的猝灭； 等电子陷阱，促成某些间接带半导体出现高效率的发光。 补充： 3、解释俄歇过程。 俄歇效应是原子发射的一个电子导致另一个或多个电子（俄歇电子）被发射出来而非辐射X射线（不能用光电效应解释），使原子、分子成为高阶离子的物理现象，是伴随一个电子能量降低的同时，另一个（或多个）电子能量增高的跃迁过程。 实现粒子数反转的条件 通常实现粒子数反转要依靠两个以上的 HYPERLINK /view/52083.htm \t _blank 能级：低能级的粒子通过比高能级还要高一些的 HYPERLINK /view/843988.htm \t _blank 泵浦能级抽运到高能级。一般可以用 HYPERLINK /view/730233.htm \t _blank 气体放电的办法来利用具有动能的 HYPERLINK /view/3476.htm \t _blank 电子去激发 HYPERLINK /view/21400.htm \t _blank 激光材料，称为电激励；也可用脉冲光源来照射 HYPERLINK /view/69345.htm \t _blank 光学谐振腔内的介质原子，称为光激励；还有热激励、化学激励等。各种激发方式被形象化地称为 HYPERLINK /view/843988.htm \t _blank 泵浦或抽运。为了使 HYPERLINK /view/2695.htm \t _blank 激光持续输出，必须不断地“ HYPERLINK /view/843988.htm \t _blank 泵浦”以补充高 HYPERLINK /view/52083.htm \t _blank 能级的粒子向下跃迁的消耗量。