第一种类型：价带顶和导带底位于相同的k点，直接带隙半导体 电子吸收光子从价带顶跃迁到导带底，满足能量守恒和准栋梁守恒的选样定则，即 在讨论本征光吸收时，光子动量可省（差了 个数量级），跃迁选择定则可简写成 ，跃迁过程中波矢不变，能带图上，初末态几乎在同一条直线上，也称竖直跃迁 第二种...

电子从价带跃迁到导带的过程可以通过单个光子的吸收来实现。而间接跃迁则不仅需要吸收光子，还需要与晶格进行能量交换，才能实现价电子到导带的跃迁。这种非直接的跃迁方式需要通过晶格振动或声子的参与来完成能量和准动量的转移。

1、在极低温度下，半导体的价带是满带（见能带理论），受到热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴。空穴导电并不是实际运动，而是一种等效。2、电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动。它们在外...

因此，无论是未掺杂还是在一定条件下（如高温）掺杂的半导体，只要电子和空穴浓度相等，它即为本征半导体。价带的能量低于导带，它由众多的准连续能级构成。然而，大多数价带中的电子是静止的，只有少量的价带电子空位——空穴能参与导电，因此空穴被视为半导体的载流子。空穴的最低能量状态，即价带顶，通常...

能带图可以揭示材料的导电性，如图2所示的直接带隙和间接带隙的区别。直接带隙的电子只需能量激发即可从价带跃迁到导带，而间接带隙则需要同时满足能量和动量守恒，导致复合过程更为复杂。能带图的另一个应用是预测材料的性质，如电子的有效质量等。总的来说，能带图是理解电子在晶体中行为的基础工具，...

在绝缘体和半导体中，导带的能量状态通常是空的或几乎空的，只有在施加外部能量时，价带中的电子获得足够的能量跃迁至导带，形成电流。对于半导体材料而言，导带的重要性在于其决定了材料的导电性能。在合适的条件下，例如通过外部能量的激发，半导体中的电子可以从价带跃迁至导带，形成电荷载体，从而使材料...

电子-光子相互作用: 当光子的能量足够大（接近或大于带隙能量）时，它们可以与价带中的电子相互作用，使电子跃迁到导带。这个过程称为电子-光子吸收，是半导体吸收光的主要机制。吸收强度的增加: 当光子的能量增加时，更多的电子能够从价带跃迁到导带，因此吸收的强度也会增加。这意味着吸收系数会随着光子...

导带：由自由电子形成的能量空间。在绝对零度温度下，半导体的价带(valence band)是满带(见能带理论)，受到光电注入或热激发后，价带中的部分电子会越过禁带(forbidden band/band gap)进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带 价带：半导体或绝缘体中，在0K时能被电子占满的最高能带。对半导体...

空穴的最低能量——势能，也就是价带顶，通常空穴就处于价带顶附近。价带顶与导带底之间的能量差，就是所谓半导体的禁带宽度。这就是产生本征激发所需要的最小平均能量。这是半导体最重要的一个特征参量。对于掺杂半导体，电子和空穴大多数是由杂质来提供的。能够提供电子的杂质称为施主；能够提供空穴的...

为了增强半导体的导电性，我们通过掺杂技术，如在硅中掺入硼或磷。硼的掺入引入了一组靠近价带的空能级，允许价带电子跃迁，形成空穴，进而实现导电，形成P型半导体。相反，磷的掺杂则带来全满的能级，促使电子跃迁至导带，成为导电电子，这就是N型半导体的来源。通过这些电子能带的精细划分和相互作用，...