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    半導(dǎo)體中的激子

    2016/10/18 9:40:47

    在半導(dǎo)體中,如果一個(gè)電子從滿的價(jià)帶激發(fā)到空的導(dǎo)帶上去,則在價(jià)帶內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)空穴,而在導(dǎo)帶內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)電子,從而形成一個(gè)電子-空穴對(duì)?昭◣д姡娮訋ж(fù)電,它們之間的庫(kù)侖互相吸引作用在一定的條件下會(huì)使它們?cè)诳臻g上束縛在一起,這樣形成的復(fù)合體稱(chēng)為激子。

    一個(gè)激發(fā)態(tài)分子S*與它的一個(gè)基態(tài)分子S結(jié)合形成一個(gè)瞬態(tài)激發(fā)態(tài)二聚體(SS)*,被稱(chēng)作激子或激基締合物,它比較容易在芳香族溶液體系中形成,S*+S←→(SS)*→S+S+hv通常激子的能量低于激發(fā)態(tài)分子。因此,這種激子去活時(shí)發(fā)出的熒光具較長(zhǎng)的波長(zhǎng)。

    由于吸收光子在固體中產(chǎn)生的可移動(dòng)的束縛的電子-空(穴)子對(duì)。

    在光躍遷過(guò)程中,被激發(fā)到導(dǎo)帶中的電子和在價(jià)帶中的空穴由于庫(kù)侖相互作用,將形成一個(gè)束縛態(tài),稱(chēng)為激子。通常可分為萬(wàn)尼爾(Wannier)激子和弗倫克爾(Frenkel)激子,前者電子和空穴分布在較大的空間范圍,庫(kù)侖束縛較弱,電子"感受"到的是平均晶格勢(shì)與空穴的庫(kù)侖靜電勢(shì),這種激子主要是半導(dǎo)體中;后者電子和空穴束縛在體元胞范圍內(nèi),庫(kù)侖作用較強(qiáng),這種激子主要是在絕緣體中。

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