Рубрика:
8
Наоборот, вблизи нижнего края разрешенной зоны под действием поля
кристаллической решетки электрон приобретает положительное ускорение, то
есть его эффективная масса положительна. Поэтому на энергетической диа-
грамме в пространстве квазиимпульсов вблизи границ зон кривизна параболи-
ческой зависимости энергии от импульса различна: для валентной зоны она
отрицательна, а для зоны проводимости - положительна
.
Если границы энергетических зон располагаются так, что минимум зоны
проводимости располагается над максимумом валентной зоны (рис.4а), то при
взаимодействии фотона с электроном должны выполняться законы сохранения
энергии и импульса:
p
V
+
P
фот
=
P
C
,
E
V
+
h
ν
=
E
C
, (9)
где
p
V
,
p
C
и
E
V
,
E
C
- импульсы и энергии электрона соответственно в валент-
ной зоне и зоне проводимости, а
p
фот
и
h
ν
-
импульс и энергия фотона. Так как
в оптическом диапазоне импульс фотона много меньше импульса электрона, то
после поглощения фотона электрон из валентной зоны переходит в зону про-
водимости без изменения импульса. Такому переходу соответствует верти-
кальная стрелка на рис.4а, переход носит название
прямого, а соответствую-
щий полупроводник называют п р я м о з о н н ы м (пример - соединения типа
InSb, GaSb, PbS, CdS, CdSe и т.д.).
Если минимум зоны проводимости находится при другом значении
p
, то
после поглощения фотона электрон из валентной зоны в зону проводимости
переходит с изменением импульса, который передается фонону или у него от-
бирается:
p
V
+
P
фон
=
P
C
, (10)
P
фон
- импульс фонона. Такие переходы носят название непрямых межзонных
переходов (рис.4б), а полупроводник, в котором они имеют место, называют
н е п р я м о з о н н ы м (пример - германий, кремний).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- …
- следующая ›
- последняя »
