Какова ширина зоны проводимости полупроводника, если свет начинает поглощаться в полупроводнике при длине волны
Какова ширина зоны проводимости полупроводника, если свет начинает поглощаться в полупроводнике при длине волны λ1 < 0,7 мкм, а фотоэмиссия электронов этого материала возникает при длине волны λ2 < 0,65?
13.12.2024 15:12
Разъяснение: В полупроводниках, таких как кремний или германий, электроны могут находиться в двух различных зонах - зоне проводимости и валентной зоне. Ширина зоны проводимости является разницей в энергиях между этими зонами.
Когда полупроводник поглощает свет, энергия фотона должна быть достаточно высокой, чтобы вызвать переход электрона из валентной зоны в зону проводимости. Длина волны, при которой это происходит, называется границей поглощения. В данной задаче граница поглощения составляет λ1 < 0,7 мкм.
С другой стороны, фотоэмиссия электронов происходит, когда энергия фотона достаточно высока, чтобы освободить электрон в полупроводнике из зоны проводимости во внешнюю среду. Граница фотоэмиссии составляет λ2 < 0,65 мкм.
Исходя из этих данных, ширина зоны проводимости можно вычислить как разницу между границей поглощения и границей фотоэмиссии.
Например:
Найдите ширину зоны проводимости для данного полупроводника, если граница поглощения составляет 0,7 мкм, а граница фотоэмиссии - 0,65 мкм.
Решение:
Ширина зоны проводимости = Граница поглощения - Граница фотоэмиссии
Ширина зоны проводимости = 0,7 мкм - 0,65 мкм
Ширина зоны проводимости = 0,05 мкм
Совет: Для лучшего понимания полупроводников и их зон проводимости, полезно изучить физические свойства полупроводников, такие как их энергетические уровни и основные свойства электронов внутри полупроводника.
Дополнительное задание:
Найдите ширину зоны проводимости для полупроводника, если граница поглощения равна 0,8 мкм, а граница фотоэмиссии равна 0,75 мкм.