请问化合物的非线性光学性能与其禁带宽度有何联系?

请问化合物的非线性光学性能与其禁带宽度有何联系?,第1张

我学固体物理和非线性光学已经是几年前的事了。用一点残存的印象说两句供你参考。

禁带宽度反映的是物体本身的物质属性。引用一段他人的描述如下,

“禁带宽度是指一个能带宽度(单位是电子伏特(ev)).固体中电子的能量是不可以连续取值的,而是一些不连续的能带。要导电就要有自由电子存在。自由电子存在的能带称为导带(能导电)。被束缚的电子要成为自由电子,就必须获得足够能量从而跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。硅的禁带宽度为0.8ev,砷化镓比他高得多(具体不记得了,大概是一点几还是二点几)。禁带非常窄就成为金属了,反之则成为绝缘体。半导体的反向耐压,正向压降都合禁带宽度攸关。”

而非线性光学性能主要由晶体本身的点群结构决定,反映的是光的传播。一般用折射率椭球描述。

一般研究禁带宽度的和研究非线性光学的用的是不同的方法,侧重点不同。也许他们最终的解释都是在原子电子层面的,但目前貌似没有相关的成熟理论。不知道楼主是不是在搞很前沿的研究,如果是那还是建议去专业期刊上搜。

禁带宽度越高,不是介电常数越大。根据相关公开资料查询了解到,禁带宽度越高,介电常数越小。宽禁带半导体材料具有禁带宽度大、击穿电场强度高、饱和电子漂移速度高、热导率大、介电常数小的特点。

1、概念不同:

能带宽度:为价带和导带的宽度,即电子能量分裂的一个个密集能级组成的宽度。 禁带宽度:为导带和价带的间距。能带宽度就是通电的能力,禁带宽度就是组电的能力。

2、所含电子不同:

能带:是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。始于20世纪初期,在量子力学确立以后发展起来的一种近似理论。它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点,并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在,解释了晶体中电子的平均自由程问题。

禁带宽度:是指一个能带宽度,固体中电子的能量是不可以连续取值的,而是一些不连续的能带,要导电就要有自由电子存在,自由电子存在的能带称为导带(能导电),被束缚的电子要成为自由电子,就必须获得足够能量从而跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。

例如:锗的禁带宽度为0.66ev;硅的禁带宽度为1.12ev;砷化镓的禁带宽度为1.46ev。‘

扩展资料

半导体禁带宽度与温度和掺杂浓度等有关:半导体禁带宽度随温度能够发生变化,这是半导体器件及其电路的一个弱点(但在某些应用中这却是一个优点)。半导体的禁带宽度具有负的温度系数。例如,Si的禁带宽度外推到0K时是1.17eV,到室温时即下降到1.12eV。

如果由许多孤立原子结合而成为晶体的时候,一条原子能级就简单地对应于一个能带,那么当温度升高时,晶体体积膨胀,原子间距增大,能带宽度变窄,则禁带宽度将增大,于是禁带宽度的温度系数为正。

参考资料来源:

百度百科——禁带宽度

百度百科——能带


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