硅在导带底部和价带顶部的k空间位置不同时,电子吸收光不能跃过能带。这是因为光的波长=600nm时,波数k-2u/2大约在10m左右。另一方面,电子波数是倒易品格的12,所以10"mr左右
这样,光波数比电子波数小3个数量级,又因为动量=,所以动量守恒不成立。
因此,在硅中利用声子(品格振动的量子)的力量,使得能带间的跃迁成为可能。这就叫做间接跃迁,这样的半导体叫做间接跃迁半导体。
因为间接跃迁对光的吸收能力很差,所以制造太阳能电池需要很厚的材料。另一方面,例如GaAs,其导带底部和价带顶部处于同一波数位置,动量守恒定律成立,价带电子吸收光能够向导带直接跃迁。这就是硅和钙吸收光强度不同的原因。
Copyright © 2017 Nuusolar