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sunjingxue木蟲 (著名寫手)
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[交流]
【求助】為什么Ge 可以做 Laser pen (發(fā)光材料)而Si不可以？（能帶理論解釋） 已有5人參與
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前段時間面試了個公司，問了一道關于放光材料的題。我是學化學的，但是對這方面不是很了解，網上也沒怎么查明白，謝謝賜教。 為什么Ge 可以做 Laser pen (發(fā)光材料)而Si不可以？（能帶理論解釋） PS：本人學過些計算，能帶理論了解些。只是因為Ge的Eg比較小么？ 它倆都是間接能隙的是吧，和這個有關系么，還有之前也有個問題是為什么硅不能用作發(fā)光材料。 先謝謝大家了！ [ Last edited by GrasaVampiro on 2010-7-1 at 10:34 ] |
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GrasaVampiro(金幣+3):thanks 2010-07-01 10:34:22
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禁帶寬度的大小實際上是反映了價電子被束縛強弱程度的一個物理量，也就是產生本征激發(fā)所需要的最小能量。Si的原子序數比Ge的小，則Si的價電子束縛得較緊，所以Si的禁帶寬度比Ge的要大一些。Ge、Si的禁帶寬度在室溫下分別為0.66eV、1.12 eV。通過1eV=1.602×10-19焦耳，E=hv=hc/波長，其中h,c是常數，這樣可以算出Ge、Si半導體激發(fā)發(fā)射的光波長分別為627nm和1059nm,顯然前者肉眼可見的紅光，后者肉眼沒法見到的紅外光。 Laser pen 指的是激光筆，就是用激光作為指示的一種工具�？梢灾甘镜拈L度比較遠，可以代替教鞭等指示工具，也可以在播放幻燈片ppt等使用，作為指示用。紅色的激光筆比較容易做，波長大約為600多納米，有成熟的技術，還有成熟的半導體工藝材料。而綠色的激光波長大約為530nm，目前這個波段的半導體激光技術不是很成熟，所以，綠色激光筆價格貴，功率低。 |
2樓2010-07-01 11:41:28
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lz的問題我也回答不了，試著回答你后面的兩個： “為什么書上只考慮從價帶底躍遷到導帶頂，是因為這兩個狀態(tài)下的電子態(tài)密度大，出現的幾率大的緣故嗎？” -----我認為這是因為價帶頂到導帶底的躍遷所需能量是最低的，即電子躍遷理論上所需的最低能量就是帶隙值。 “另外，間接能隙只考慮了離費米能級最近的一條價帶和一條導帶，如果第二條導帶和第一條導帶之間是直接能隙關系，那么激發(fā)到第二條導帶的電子能否容易地躍遷到第一條導帶上呢？” -----首先，能隙指的是價帶與導帶間的能量差，不是導帶能級之間。第二，確實有價帶到另外一條導帶能級的直接躍遷（比如Si，好像第三最低導帶底就是直接躍遷）。只要激發(fā)能量足夠高，是可以實現這種直接躍遷。第三，導帶能級之間電子移動是弛豫過程，空穴在價帶上呆著呢，不存在躍遷過程。 |
10樓2011-08-03 19:44:20
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