半导体的光吸收机制

　在半导体中最主要的光的吸收机制就是我们前面已经述及的光照条件下非平衡载流子激发，或非平衡载流子光注人，这一小节专门介绍具体的激发（吸收)条件， 吸收系数与人射光波长的定量关系等。注意半导体在光照下的非平衡载流子的激发与相应光子能量被半导体吸收是同一件事的两种表述，并不存在先吸收、后激发的前后或因果关系。 　　

半导体中这种最主要的光吸收机制被称为本征吸收。能量守恒在此过程中被严格遵守。人射光子能量幻被价电子吸收，使其能量跃迁到导带。 　　

这一条件在 太阳能发电半导体的吸收光谱 上会有明确的体现——当光的波长大于某一水平A0时，本征吸收不能发生，半导体吸收系数迅速下降。A0被称为半导体的本征吸收限。 显然波长为A0的光子能量即为禁带宽度可推得能量大于两倍禁带宽度的光子，一般不可能激发两对载流子，多余的能量只能消耗于发热。通过某种薄膜将它转换为两个能量较低的光子倒是可能的，可惜迄今它未能实现在太阳能发电技术中的应用。 　

就光子激发跃迁发生的几率，或吸收系数，随光子能量或光波长的关系来看，存在两种明显不同的情况，直接带隙与间接带隙，对应于直接跃迁和间接跃迁。它涉及半导体价电子能带在波矢k空间的结构。直接带隙就是价带顶与导带底恰好对应同样的波矢k，间接带隙则不然。波矢k可以看做是电子的动量（只需乘以普朗克常数）。 　　

太阳能发电半导体最主要的就是光的吸收机制，吸收机制被称为本征吸收。半导体的吸收光谱上会有明确的体现。

更新时间：2015-6-11 10:33:29
太阳能发电原创，版权所有。转载请注明来源自上海上海太阳能发电网