Cấu trúc vùng năng lượng độ rộng vùng cấm hấp thu trong bán dẫn

L.O.G.O
CẤU 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
www.themegallery.com
NỘI 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
www.themegallery.com
Phân 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
www.themegallery.com
Phân 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
02
03
01
www.themegallery.com
Phân 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.
www.themegallery.com
Phân biệt vật liệu rắn
?
www.themegallery.com
Phân 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
www.themegallery.com
HẤP THU TRONG BÁN DẪN
HẤP THU
CÁC HẠT TẢI TỰ DO
CÁC HẠT TẢI TỰ DO
RIÊNG
RIÊNG
TẠP CHẤT
TẠP CHẤT
ECITON
ECITON
DAO ĐỘNG MẠNG
DAO ĐỘNG MẠNG
www.themegallery.com
HẤP 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
www.themegallery.com

Hệ Số Hấp Thu
Khái Niệm
Description of the
company’s sub contents
Chuyển mức
THẲNG
Chuyển mức
NGHIÊNG
HẤP THU RIÊNG
www.themegallery.com
Chuyển 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

www.themegallery.com
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

www.themegallery.com
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.
www.themegallery.com
Chuyển 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
bức xạ phonon.
L.O.G.O
Thank You!
www.themegallery.com