《光电成像导论》知识点复习(吐血推荐)

1，直接带隙材料和间接带隙材料（直接带隙半导体材料就是导带最小值（导带底）和满带

最大值在k空间中同一位置。电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴（形成半满能带）只需要吸收能量。）

2，直接跃迁和间接跃迁3，什么是散射，原因

4，光学的两个特殊角，全反射角和布鲁斯特角

光由光密介质进入光疏介质时,当入射角θ增加到某种程度，会发生全反射。折射角为90度所对应的入射角为临界角。自然光在电介质界面上反射和折射时，一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光，只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光，其振动方向与入射面垂直，此特定角称为布儒斯特角或起偏角，用θb表示。此规律称为布儒斯特定律。光以布儒斯特角入射时，反射光与折射光互相垂直。

5，在迪拜长度后面那个，具体得翻书才能知道，好像是折射率的证明（p77）

6，关于散射的应用题，给一个波长函数，有两个参数待定，然后给两组数据，求出两个参数，然后再给一个数据，求解。不难，需要求导

7，一个关于光吸收能量转化的应用题，给出一堆参数，根据能量守恒，需要知道一些常量，比如h，e等8，速率方程，教材最后一节内容，知道怎么列出的

9，可见光范围380nm—760nm 10，光子频率能量范围

本征吸收：本征吸收是指在价带和导带之间电子的跃迁产生与自由原子的线吸收谱相当

的晶体吸收谱，它决定着半导体的光学性质.本征吸收最明显的特点是具有基本的吸收边（吸收系数陡峭增大的波长）这种由于电子由带与带之间的跃迁所形成的吸收过程称为本征吸收。

辐射复合：根据能量守恒原则，电子和空穴复合时应释放一定的能量，如果能

量以光子的形式放出，这种复合称为辐射复合（Radiative Recombination）。辐射复合可以是导带电子与价带的空穴直接复合，这种复合又称为直接辐射复合，是辐射复合中的主要形式。此外辐射复合也可以通过复合中心进行。在平衡态，载流子的产生率总与复合率相等。辐射复合（Radiative Recombination）是等离子体中电子与离子碰撞的主要复合过程之一，它是光电离的逆过程，对等离子中电离平衡的建立和维持以及等离子体的辐射输运都起着重要作用。《光电成像导论》

复习提纲

（2012-12-18）

第1章光电阴极及其半导体物理基础

§1.1 光电发射体的半导体物理基础

1.1.2 载流子复合过程的动力学

总复合包括两个过程：

(1) 一个电子从导带中消失（过程a）；

(2) 一个空穴从价带中消失（过程c）。

四个过程的几率：

1. 电子的俘获几率r a：

f)

(

nN

V

r

t

n

th

a

-

=1

σ

(1-1)

2. 电子的发射几率r b：

f

N

e

r

t

n

b

=

(1-2)

3. 空穴复合率r c：

f

PN

V

r t

p

th

c

σ

=

(1-3)

4. 空穴发射几率r d:

f)

(

N

e

r

t

p

d

-

=1

（1-4）

以上公式的应用范围：非平衡条件和热平衡条件非平衡、热稳定条件下的半导体的费米函数

)

()(///KT

E E i p KT

E E i n KT

E E i p n t i i t t i e

n p e

n n e

n n f ---++++=

σσσσ

（

(1-7）

它与费米函数不同，因为：

(1) (2)

费

米能级E F

本身在非平衡情况下是没有意义的。E

F

的概念只在平衡条件下有效。 净复合率V:

)

()()

(//2

KT

E E i KT

E E i n i t th p n t i i t e

n p e

n n n pn N V V --+++-=

ρσσσ

σ （1-9）

结论：只有当复合中心处于Eg 中心时，净复合率最大。即复合中心提供一些能级，要使这些能级复合最有效，它应平分Eg 。 (3) 真实表面的复合 表面的复合率为

)

()()

(/)(/)(2

KT

E

E i s p KT E E i s n i

s s st th p n s t

i

i

t

e

n P e n n n n P N V V --+++-=σσσσ （1-17） (a) 对于P 型半导体的浅受主

i

s s A

o

p n n p N S S 2++= （1-18）

(b) 对于n 型半导体的浅施主，

i s s D

o

n n n p N S S 2++= （1-19）

结论：表面复合速度正比于杂质浓度和表面复合中心密度N st 。

1.1.3 载流子复合－生成中心的来源 1. 来源于晶体的结晶过程 外延生长条件： exp[()/]C C F n N E E KT =--exp[()/]

V V F P N E E KT =-h K

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