Cấu trúc vùng năng lượng độ rộng vùng cấm hấp thu trong bán dẫn
Trang 1CẤU TRÚC VÙNG NĂNG LƯỢNG
ĐỘ RỘNG VÙNG CẤM
HẤP THU TRONG BÁN DẪN
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH NGUYỄN THỊ HỒNG NGÂN NGUYỄN NGUYÊN THIÊN PHÚ
Trang 2NỘI DUNG
CẤU TRÚC VÙNG NĂNG LƯỢNG 1
ĐỘ RỘNG VÙNG CẤM HẤP THU TRONG BÁN DẪN Click to add title in here
2 3 4
Trang 3Phân biệt vật liệu rắn
Dạng
VÙNG
NĂNG
LƯỢNG
Vùng năng lượng trống
Vùng năng lượng đầy
Vùng năng lượng gần trống
Vùng năng lượng gần đầy
Trang 4Phân biệt vật liệu rắn
• Vùng hóa trị là
vùng năng lượng ngoài cùng, có thể được lấp đầy hoàn toàn hoặc lấp đầy một phần
• Vùng dẫn là vùng năng lượng được phép, còn trống hoàn toàn nằm trên vùng hóa trị.
• Vùng cấm là nơi không chứa điện tử
01
Trang 5Phân biệt vật liệu rắn
vùng năng lượng trống Vùng năng lượng đầy
• Một vật liệu có vùng năng lượng đầy hoàn toàn hoặc trống hoàn toàn là vật cách điện.
• Độ dẫn điện rất nhỏ.
• Độ rộng vùng cấm Eg >3eV.
Trang 6Phân biệt vật liệu rắn
?
Trang 7Phân biệt vật liệu rắn
BÁN DẪN
KIM LOẠI ĐIỆN MÔI
Eg= 0.3 ÷ 3eV
Eg= 0
Eg > 3eV
BÁN DẪN
KIM LOẠI ĐIỆN MÔI
Dựa vào độ rộng vùng cấm
Trang 8HẤP THU TRONG BÁN DẪN
HẤP THU CÁC HẠT TẢI TỰ DO
RIÊNG
TẠP CHẤT
ECITON
DAO ĐỘNG MẠNG
Trang 9HẤP THU RIÊNG
Xảy ra khi các electron nhảy tử vùng hóa trị lên vùng dẫn
Quá trình chuyển mức phải tuân theo:
Định luật bảo toàn năng lượng Định luật bảo toàn xung lượng
Vùng dẫn
Vùng hóa trị Photon
Trang 10Hệ Số Hấp Thu Khái Niệm
Description of the company’s sub contents
Chuyển mức
THẲNG
Chuyển mức
NGHIÊNG
HẤP THU RIÊNG
Trang 11Chuyển mức thẳng
• Là chuyển mức mà trong đó xung lượng hoặc vecto sóng
của electron ( k) không thay đổi và không có sự tham gia của
phonon
• Xảy ra khi:
Cực tiểu của vùng dẫn và cực đại của vùng hóa trị nằm
cùng một điểm trong không gian K
Eg
K
Trang 12
Chuyển mức nghiêng
Là chuyển mức mà trong đó xung lượng hay vecto sóng của điện tử thay đổi đáng kể bắt buộc phải có sự tham gia của phonon dao động mạng
Có 2 quá trình chuyển mức nghiêng
Trang 13
Chuyển mức nghiêng
* Electron từ vùng hóa trị hấp thu
photon nhảy lên trạng thái trung
gian ở vùng dẫn với xung lượng
được bảo toàn
* Từ trạng thái trung gian này
electron chuyển về trạng thái
cuối và bức xạ hay hấp thụ
photon
Trang 14Chuyển mức nghiêng
• Electron từ mức nằm sâu trong
vùng hóa trị sẽ chuyển thẳng
vùng dẫn không thay đổi vecto
sóng
• Sau đó trong vùng hóa trị còn
lại một lỗ trống Electron gần
đỉnh vùng hóa trị sẽ chuyển vào
tái hợp kèm theo hấp thu hay
Trang 15Thank You!
www.themegallery.com