能帶填充效應和帶隙重整化效應有何區別?

時間 2021-06-06 17:59:34

1樓:錢易

我們知道,寬頻半導體中激子效應比較明顯,但當在高幫浦浦功率激發下,仍會在半導體中產生大量的自由載流子,這些自由載流子會引起乙個電場,從而導致激子一激子的庫侖作用被遮蔽。隨著激發強度的增大,其激發的電子一空穴對密度也增大,激子的束縛能降低而易於電離, 出現相空間填充效應而向長波方向紅移,即,帶隙重整化效應,同時導致一系列有趣的非線性效應。

對準費公尺能級,當入射光強很小時,導帶和價帶準費公尺能級都處於能隙中間, 而入射光強導致載流子的大量激發時,導帶的準費公尺能級將進入到導帶中。一般導帶因為有較小的電子有效質量而和較小的態密度,故而帶填充效應比較明顯, 激發電子容易將導帶底部填充而使得此後激發的電子必須填充到導帶中更高的能量位置。而價帶因為有較大的空穴有效質量,電子態的密度很大,所以價帶準費公尺能級在強激發下通常移動較小。

這就導致了高激發光強下的Moss一Bumstein 效應。(能帶填充)

有點拗口。以上兩段來自

黃少華. 一維半導體奈米線體系的光譜和光學性質研究[D]. 復旦大學, 2006.

當半導體材料被電注入,光注入,或者摻雜時,會導致準費公尺能級變化,比如電子準費公尺能級高過導帶,這是原來恰好比帶隙能量高一點的光子就不能被吸收了,能量更高才能被吸收。這可以解釋材料的吸收,器件的量子效率等發生的變化。

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