間接半導體材料有哪些

㈠ 有關物理方面間接半導體的問題

從激發說起。
如果一種材料，它的導帶底部和價帶頂部的波向量k不同，說明它是內間接禁容帶半導體。這種材料在外來激發能量僅稍大於禁帶寬度時的吸收系數較低，所以電子從價帶頂激發到導帶底的效率較低。同理它的發射效率也較低（不是不能）。
如果外來激發能量較大，比如用於照射的光子能量增大，也可以使間接禁帶半導體（某些）產生直接激發，以及發射。不過這樣做的話，勢必使採用這種材料做成的器件，效率較低。
最有效的激發是：電子從價帶頂部激發到導帶底部，並且K相同。因為這時需要的外部激發能量最低，激發效率最高。同理這時發射效率也是最高的。--（A）
對於任何一種材料，它能吸收的激發能量和發射的光子能量，都不是唯一的。只要外部激發能量大於禁帶寬度，就可以將價帶上的更多能級上的電子，激發到導帶上的更多能級上。並且有相應的多種發射。所以，導帶跟價帶間的發射不是只有一種，發射的光子的能量也不是只有一種。但是只有其中一種的效率是最高的（如A）。
（供討論）

㈡ 如何讓直接間隙半導體變成間接間隙半導體

直接帶隙半導體材料就是導帶最小值（導帶底）和價帶最大值(價帶頂)在k空間中同一位置。電子要躍遷到導帶上產生導電的電子和空穴（形成半滿能帶）只需要吸收能量。
間接帶隙半導體材料導帶最小值（導帶底）和滿帶最大值在k空間中不同位置。形成半滿能帶不只需要吸收能量，還要改變動量。
間接帶隙半導體材料導帶最小值（導帶底）和滿帶最大值在k空間中不同位置。電子在k狀態時的動量是（h/2pi）k，k不同，動量就不同，從一個狀態到另一個必須改變動量。
材料本身是不會發光,這是能量守衡決定的.材料吸收外來的能量源(電能/光能均可),使價帶的電子激發到導帶上,然後通過輻射躍遷,發出光子.間接帶隙的半導體材料在躍遷時會產生聲子,嚴重影響發光. 結構和措施很多,但材料必須是直接帶隙半導體材料.
簡單點說，從能帶圖譜可以看出，間接帶隙半導體中的電子在躍遷時K值會發生變化，這意味著電子躍遷前後在K空間的位置不一 樣了，這樣會極大的幾率將能量釋放給晶格，轉化為聲子，變成熱能釋放掉。而直接帶隙中的電子躍遷前後只有能量變化，而無位置變化，於是便有更大的幾率將能 量以光子的形式釋放出來。想讓間接帶隙材料發光，可以採用參雜引入客發光體，將能量引入客發光體使其發光（提高發光效率）

㈢ 由於硅材料是間接帶隙的半導體材料，因此不易放光。

話沒錯,直接帶隙半導體材料就容易發光,間接帶隙的半導體材料不容易發光,具體去參回考半導體物答理.
材料本身是不會發光,這是能量守衡決定的.材料吸收外來的能量源(電能/光能均可),使價帶的電子激發到導帶上,然後通過輻射躍遷,發出光子.間接帶隙的半導體材料在躍遷時會產生聲子,嚴重影響發光.
結構和措施很多,但材料必須是直接帶隙半導體材料.

㈣ 半導體 什麼是直接禁帶材料 間接禁帶物質

半導體（semiconctor）指電阻率介於金屬和絕緣體之間並有負的電阻溫度系數的物質。半導體室溫時電阻率約在10-5～107歐·米之間，溫度升高時電阻率指數則減小。 半導體材料很多，按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類： 鍺和硅是最常用的元素半導體；
化合物半導體包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化鎵、磷化鎵等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體（鎵鋁砷、鎵砷磷等）。
除上述晶態半導體外，還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。如果用適當波長的光照射半導體，那麼電子在吸收了光子後將由價帶躍遷到導帶，而在價帶上留下一個空穴，這種現象稱為光吸收．要發生光吸收必須滿足能量守恆定律，也就是被吸收光子的能量要大於禁帶寬度Eg，即
hν≥Eg （1）
其中h是普朗克常量，ν是光的頻率．若光子能量小於禁帶寬度，則光不能被吸收，而透射過晶體，這時晶體是透明的．例如食鹽（NaCl）晶體，它的禁帶寬度很大，約有10eV，所有光都能透射過去，因此它是透明的．而半導體晶體的禁帶寬度在1eV左右，例如硅的禁帶寬度是1.1eV，砷化鎵的禁帶寬度是1.4eV，由式（1）可算出吸收光的波長（λ＝c/ν，c是光速）分別為1.127μm和0.885μm，屬於紅外光范圍．凡波長比上述波長短的光，即可見光都將被吸收，因此它們都是不透明的．

電子被光激發到導帶而在價帶中留下一個空穴，這種狀態是不穩定的，由此產生的電子、空穴稱為非平衡載流子．隔了一定時間後，電子將會從導帶躍遷回價帶，同時發射出一個光子，光子的能量也由式（1）決定，這種現象稱為光發射．光發射現象有許多的應用，如半導體發光管、半導體激光器都是利用光發射原理製成的，只不過其中非平衡載流子不是由光激發產生，而是由電注入產生的．發光管、激光器發射光的波長主要由所用材料的禁帶寬度決定，如半導體紅色發光管是由GaP晶體製成，而光纖通訊用的長波長（1.5μm）激光器則是由GaxIn1-xAs或GaxIn1-x AsyP1-y合金製成的．

不是所有的半導體都能發射光．例如：最常見的半導體硅和鍺就不能發射光，這是由它們的能帶性質所決定的．它們的能帶稱為間接能帶，電子從導帶通過發射光躍遷到價帶的幾率非常小，而只能通過其它方式，如同時發射一個聲子躍遷至價帶．因此硅和鍺這兩種在微電子器件中已得到廣泛應用的材料，卻不能用作光電子材料．其它的Ⅲ-Ⅴ族化合物，如GaAs、InP等的能帶大部分是直接能帶，能發射光，因此被廣泛用來製作發光管和激光器．目前科學家正在努力尋求能使硅發光的方法，例如製作硅的納米結構、超晶格微結構，如果能夠成功，則將使微電子器件、光電子器件都做在一個矽片上，能大大提高效率，降低成本，這稱為光電集成．

㈤ 如何判斷半導體是直接性還是間接性半導體

直接禁帶半導體材料就是導帶最小值（導帶底）和價帶最大值在專k空間中同一位置。電子要屬躍遷到導帶上產生導電的電子和空穴（形成半滿能帶）只需要吸收能量，動量保持不變。
直接帶隙半導體（Direct gap semiconctor）的例子：GaAs、InP半導體。相反，Si、Ge是間接帶隙半導體。
直接帶隙半導體的重要性質：當價帶電子往導帶躍遷時，電子波矢不變，在能帶圖上即是豎直地躍遷，這就意味著電子在躍遷過程中，動量可保持不變——滿足動量守恆定律。相反，如果導帶電子下落到價帶（即電子與空穴復合）時，也可以保持動量不變——直接復合，即電子與空穴只要一相遇就會發生復合（不需要聲子來接受或提供動量）。因此，直接帶隙半導體中載流子的壽命必將很短；同時，這種直接復合可以把能量幾乎全部以光的形式放出（因為沒有聲子參與，故也沒有把能量交給晶體原子）——發光效率高（這也就是為什麼發光器件多半採用直接帶隙半導體來製作的根本原因）。

㈥ 直接半導體和間接半導體哪個適合做光伏材料

你把到底和姐姐到底哪個設置合作？光伏材料應該是半導體

㈦ 什麼是直接禁帶半導體

直接禁帶半導體材料就是導帶最小值（導帶底）和價帶最大值在k空間中同一位置。電內子要躍遷到導帶容上產生導電的電子和空穴（形成半滿能帶）只需要吸收能量，動量保持不變。
直接帶隙半導體（Direct gap semiconctor）的例子：GaAs、InP半導體。相反，Si、Ge是間接帶隙半導體。
直接帶隙半導體的重要性質：當價帶電子往導帶躍遷時，電子波矢不變，在能帶圖上即是豎直地躍遷，這就意味著電子在躍遷過程中，動量可保持不變——滿足動量守恆定律。相反，如果導帶電子下落到價帶（即電子與空穴復合）時，也可以保持動量不變——直接復合，即電子與空穴只要一相遇就會發生復合（不需要聲子來接受或提供動量）。因此，直接帶隙半導體中載流子的壽命必將很短；同時，這種直接復合可以把能量幾乎全部以光的形式放出（因為沒有聲子參與，故也沒有把能量交給晶體原子）——發光效率高（這也就是為什麼發光器件多半採用直接帶隙半導體來製作的根本原因）。

㈧ 什麼是間接帶隙

硅材料的禁帶寬度很窄，本徵激發比較容易，電子躍遷時發射和吸收的光子能量比較低，波長較長，屬於紅外光的范圍，不在可見光的波長范圍內，因此不易發光。

㈨ 直接帶隙和間接帶隙是怎麼回事

直接帶隙指的是半導體的導帶最小值與價帶最大值對應k空間中同一位置，價帶電子躍遷到導帶不需要聲子的參與，只需要吸收能量。

間接帶隙半導體材料導帶最小值（導帶底）和滿帶最大值在k空間中不同位置。形成半滿能帶不只需要吸收能量，還要改變動量。電子在k狀態時的動量是（h/2pi）k，k不同，動量就不同，從一個狀態到另一個必須改變動量。

兩者的區別是：直接帶隙的半導體導帶上電子是由價帶受激發直接躍遷導致的，而間接帶隙的半導體導帶上的電子是由價帶受激發躍遷至導帶後還要有個弛豫的過程才能到導帶底。這個過程中會有一部分能量以聲子的形式浪費掉，從能量利用的角度上來說，直接帶隙的半導體對光的利用率更好。

ZnO具有直接帶隙半導體材料的這種只需要吸收能量的特點，它是這種躍遷類型是由它這種材料本身決定的。樣品的直接帶隙和間接帶隙是軌道理論判斷的。

(9)間接半導體材料有哪些擴展閱讀

直接帶隙半導體的重要性質：當價帶電子往導帶躍遷時，電子波矢不變，在能帶圖上即是豎直地躍遷，這就意味著電子在躍遷過程中，動量可保持不變——滿足動量守恆定律。相反，如果導帶電子下落到價帶(即電子與空穴復合)時，也可以保持動量不變——直接復合，即電子與空穴只要一相遇就會發生復合(不需要聲子來接受或提供動量)。

因此，直接帶隙半導體中載流子的壽命必將很短；同時，這種直接復合可以把能量幾乎全部以光的形式放出(因為沒有聲子參與，故也沒有把能量交給晶體原子) ——發光效率高(這也就是為什麼發光器件多半採用直接帶隙半導體來製作的根本原因)。

間接帶隙半導體的重要性質：簡單點說，從能帶圖譜可以看出，間接帶隙半導體中的電子在躍遷時K值會發生變化，這意味著電子躍遷前後在K空間的位置不一樣了，這樣會極大的幾率將能量釋放給晶格，轉化為聲子，變成熱能釋放掉。而直接帶隙中的電子躍遷前後只有能量變化，而無位置變化，於是便有更大的幾率將能量以光子的形式釋放出來。

另一方面，對於間接躍遷型，導帶的電子需要動量與價帶空穴復合。因此難以產生基於再結合的發光。想讓間接帶隙材料發光，可以採用摻雜引入發光體，將能量引入發光體使其發光(提高發光效率)。