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本徵激發

原圖鏈接來自搜狗的圖片

當有能量大于禁帶寬度的光子照射到半導體表面時,滿帶中的電子吸收這個能量,躍遷到導帶產生一個自由電子和自由空穴,這一過程稱為本徵激發。

簡介

當半導體的溫度T>0K時，有電子從價帶激發到導帶去，同時價帶中產生了空穴，這就是所謂的本徵激發。一般來說，半導體中的價電子不完全像絕緣體中價電子所受束縛那樣強，如果能從外界獲得一定的能量(如光照、溫升、電磁場激發等)，一些價電子就可能掙脫共價鍵的束縛而成為近似自由的電子（同時產生出一個空穴），這就是本徵激發。這是一種熱學本徵激發，所需要的平均能量就是禁帶寬度。本徵激發還有其它一些形式。如果是光照使得價電子獲得足夠的能量、掙脫共價鍵而成為自由電子，這是光學本徵激發（豎直躍遷）；這種本徵激發所需要的平均能量要大於熱學本徵激發的能量——禁帶寬度。如果是電場加速作用使得價電子受到高能量電子的碰撞、發生電離而成為自由電子，這是碰撞電離本徵激發；這種本徵激發所需要的平均能量大約為禁帶寬度的1.5倍。

評價

分子電子躍遷表示分子中價電子從一個能級因為吸收能量時，躍遷到一個更高的能級；或者釋放能量，躍遷到更低的能級的過程。如果起始能級的能量比最終能級的能量高，原子便會釋放能量（通常以電磁波的形式發放）。相反，如果起始能級的能量較低，原子便會吸收能量。釋放與吸收的能量等於這兩個能級的能量之差。在此過程中的能量變化提供了分子結構的信息，並決定了許多分子性質如顏色。有關電子躍遷的能量和輻射頻率的關係由普朗克定律決定一般，我們應用電子躍遷來說明單個原子。當討論多原子分子時，我們應用分子軌道理論。也可以視單個原子為單原子分子，將各種情況的電子躍遷統一到分子電子躍遷的框架下來。這裡的能級是基於分子軌道理論提出的。