Полупроводник как активная среда

Содержание

Слайд 2

Структура кристалла

Si

Валентные электроны

Заполненный электронный уровень

Потенциальные электронные пары

Структура кристалла Si Валентные электроны Заполненный электронный уровень Потенциальные электронные пары

Слайд 3

Образование носителей заряда

При рекомбинации электрона и дырки образуется фотон

фотон

Экситон

Закон сохранения энергии

Закон сохранения

Образование носителей заряда При рекомбинации электрона и дырки образуется фотон фотон Экситон
импульса

Слайд 4

Периодическая структура

Периодическая структура

периодическая функция

Кристалл полупроводника с периодической структурой

Характерный размер кристалла

Уравнение Шрёдингера:

Решение в

Периодическая структура Периодическая структура периодическая функция Кристалл полупроводника с периодической структурой Характерный
отсутствие периодической структуры:

Слайд 5

Периодическая структура

Периодическая структура

периодическая функция

Кристалл полупроводника с периодической структурой

Характерный размер кристалла

Уравнение Шрёдингера:

Решение в

Периодическая структура Периодическая структура периодическая функция Кристалл полупроводника с периодической структурой Характерный
отсутствие периодической структуры:

Решение для периодической структуры:

Волновая функция Блоха

– Периодическая функция

Слайд 6

Волновой вектор k

Кристалл полупроводника с периодической структурой

Характерный размер кристалла

Блоховская волновая функция:

Волновой вектор k Кристалл полупроводника с периодической структурой Характерный размер кристалла Блоховская волновая функция:

Слайд 7

Волновой вектор k

Блоховская волновая функция:

Кристалл полупроводника с периодической структурой

Характерный размер кристалла

Целые числа

Волновой вектор k Блоховская волновая функция: Кристалл полупроводника с периодической структурой Характерный размер кристалла Целые числа

Слайд 8

Волновой вектор k

Кристалл полупроводника с периодической структурой

Характерный размер кристалла

Блоховская волновая функция:

Целые числа

Найти

Волновой вектор k Кристалл полупроводника с периодической структурой Характерный размер кристалла Блоховская
количество состояний, соответствующих моде k в единичном объёме кристалла

Слайд 9

Волновой вектор k

Блоховская волновая функция:

Целые числа

Найти количество состояний, соответствующих моде k в

Волновой вектор k Блоховская волновая функция: Целые числа Найти количество состояний, соответствующих
единичном объёме кристалла

Слайд 10

Движение электрона в полупроводнике

Периодическая структура

Электронный волновой пакет:

При k малом:

Огибающая функция:

Движение электрона в полупроводнике Периодическая структура Электронный волновой пакет: При k малом: Огибающая функция:

Слайд 11

Движение электрона в полупроводнике

Периодическая структура

Электронный волновой пакет:

При k малом:

Схема зон

Валентная ЗОНА

ЗОНА Проводимости

Запрещённая

Движение электрона в полупроводнике Периодическая структура Электронный волновой пакет: При k малом:
ЗОНА

Слайд 12

Движение электрона в полупроводнике

Периодическая структура

Электронный волновой пакет:

При k малом:

Схема зон

Валентная ЗОНА

ЗОНА Проводимости

Запрещённая

Движение электрона в полупроводнике Периодическая структура Электронный волновой пакет: При k малом:
ЗОНА

Слайд 13

Схема переходов в полупроводнике

Периодическая структура

Электроны проводимости

Валентные электроны

Закон сохранения энергии

Закон сохранения импульса

Разрешённый переход

Схема переходов в полупроводнике Периодическая структура Электроны проводимости Валентные электроны Закон сохранения
в полупроводнике