固体发光的复合发光

发布网友发布时间：2022-11-28 04:41

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热心网友时间：2023-10-21 00:16

这类发光多见于半导体，它受到激发后，掺杂离子或基质离子都可能被电离。例如，在ZnS中禁带宽度是3.83eV，以波长短于325nm的光照射它，会发生电子从价带至导带的跃迁。
这一变化是发生在一个离子的瞬态过程。进入导带的电子及价带空穴都不局限于任何单个离子，而属于整个半导体。电子和空穴重新复合时，发出光来。　　复合发光取决于能带结构。掺杂半导体中发光又与杂质引进的能级位置有关。从对电学性质的影响上区分，有三类杂质：施主、受主和等电子杂质。当发光体被激发后，施主可以俘获一个电子，受主可以俘获一个空穴，等电子杂质可以明显地提高发光效率。　　复合发光的主要特点是导带电子和价带空穴参与发光。有各种复合过程。这些电子跃迁中，既要求能量守恒，又要求动量守恒。在直接带隙材料内，导带极小及价带极大都位于波矢值k为0处，带间的跃迁是竖直的。而在间接带材料中，导带极小及价带极大不在同一k值处，带间跃迁需要有声子参与，所以跃迁几率比前者小。
绝大部分的发光是通过杂质中心进行的。这些中心受到晶体场的影响，会发生能级的劈裂及位移。而且在中心电离前后，能级的位置也有变化，这都在发光光谱中得到反映。　　利用顺磁共振谱（见磁共振）随着杂质中心的电离而发生的变化，可以了解杂质中心的来源及性质。通过杂质中心的复合发光有三类：施主俘获的电子同价带内空穴的复合，受主俘获的空穴和导带内电子的复合及施主的电子同受主的空穴的复合。　　半导体的发光常包括复合发光和分立中心的发光。例如，当Mn2+或三价稀土离子在ZnS中形成杂质中心时，表现出分立中心的特征。半导体发光的另一个重要特点是可在外电场直接作用下发光，称为电致发光。