[반도체]direct/indirect band gap(밴드갭)

소개글

direct band gap과 indirect band gap의 특징과 optical band gap의 측정법을 소개

목차

1.direct band gap과 indirect band gap의 특징
2.optical band gap의 측정

본문내용

Direct & indirect transition semiconductor 특징

solid에서 absorption process는 그 유형에 따라 5가지로 나뉜다. 이중 valence band에서 conduction band로의 transition을 band-to-band transition이라고 하며 material의 fundamental absorption edge의 원인이 되고, 이 process는 크게 2가지로 나뉜다. 가장 핵심적인 기준은 다음과 같다.

Direct transition : transition에 오직 photon만이 관여한다.
Indirect transition : transition에 photon과 phonon이 같이 참여한다.


Direct transition과 indirect transition의 E vs K plot을 각각 살펴보면

먼저 direct transition의 경우 energy conservation은

ħwpt = EGd + ħ2k02 / 2m*r

여기서 ħwpt은 photon energy이며 EGd은 direct band gap, k0은 optical transition이 일어난 k값, m*r은 reduced mass이다.
momentum conservation은

Δk = Kpt ≈ 0

여기서 Kpt는 photon wave vector이다. 즉 photon 흡수에 의한 전자의momentum 변화량은 매우 작아서 무시할 수 있고 direct optical transition은 위의 그림과 같이 valence band에서 conduction band로의 수직선으로 나타내질 수 있다.

참고 자료

없음