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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Halbleiter: Photonen mit kleineren Energie


Autor: daniel (Gast)
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Hallo,

ich grübel gerade an einer Problemstellung.
Wphoton ist bekanntlich = h*f.
Ist Wphoton > Wbandlücke => Generation eines Elektrons
im Leitungsband und eines Loches im Valenzband.
Diese Aussage findet sich so in vielen Büchern, dagegen
finde ich nirgends was passiert wenn Wphoton < Wbandlücke ist.

Folgendes wäre doch denkbar.
1) Transmission, dh Photon durchdringt das Material.
Niederfrequente Wellen sind ja wesentlich "durchdringender".
2) Photon gibt seine Energie ans Gitter, damit erhöht sich
die Halbleitertemperatur, und damit über die thermische
Prozesse Elektron/Loch generation.

Es kann gut sein, dass 1 und 2 gleichzeitig auftretten.
Weiss jemand mehr dazu?

grüsse

Autor: Glaser (Gast)
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Du hast die Reflexion vergessen. Ich denke, das wird den größten Teil 
ausmachen.

Autor: oha (Gast)
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Ja, das Material wird etwas waermer. Das wars.

Autor: daniel (Gast)
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stimmt, eigentlich muss man Absorbtion, Reflexion und Transmission
in Betracht ziehen. Wobei ich glaube von Absorbtion ist die Rede
sowohl bei optischem Übergang wie auch bei Aufnahme der Energie durch
Gitterphononen. Was fehlt ist glaube ich die Wahrscheinlichkeit
der einzelnen Prozesse im Fall wenn die Wphoton < Wgap ist.
ZB könnten bei Absorbtion dann 80% der Energie auf die Reflexion
und 20% Gitterphononen ausfallen. Eine allgemeine Antwort dazu
könnte man wahrscheinlich nicht geben, da die Oberflächenbeschaffenheit
wohl auch grossen Einfluss auf die Reflexion hat.

Autor: Tobi S. (Gast)
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Für h*n < EG resultiert, dass es keine Absorption des Photons geben 
kann. Für Photonen mit kleinerer Energie ist der (perfekte) Kristall 
komplett durchsichtig. Es ergeben sich also auch fundamentale optische 
Eigenschaften aus dem Banddiagramm.
Die dielektrische Relaxation kann nur in Gitterbaufehlern enstehen, bzw.
in Systemen in denen keine symmetrische Impulsverteilung vorliegt durch
den Auger-Effekt ...

Auf die Mutmaßungen die hier angestellt werden ist wirklich gesch...
pardon

Autor: daniel (Gast)
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>Für h*n < EG resultiert, dass es keine Absorption des Photons geben
>kann. Für Photonen mit kleinerer Energie ist der (perfekte) Kristall
>komplett durchsichtig. Es ergeben sich also auch fundamentale optische
>Eigenschaften aus dem Banddiagramm.

Genau danach habe ich gesucht. Danke.
btw, Inetseiten oder Literaturtipps sind mir auch willkommen.

>Die dielektrische Relaxation kann nur in Gitterbaufehlern enstehen, bzw.
>in Systemen in denen keine symmetrische Impulsverteilung vorliegt durch
>den Auger-Effekt ...

Das ist mir weniger klar. Die dielektrische Relaxation ist mir nur
in dem Zusammenhang der Injektion von Minoritäten/Majoritäten begegnet.


>Auf die Mutmaßungen die hier angestellt werden ist wirklich gesch...
>ardon

Das ist klar. Ich bin aber froh, dass meine Mutmassungen auch nur als
solche rüberkamen.

grüsse, daniel

Autor: Tobi S. (Gast)
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Da wirste wohl oder übel mal in entsprechender Fachliteratur nachlesen
müssen. Wusste das noch aus Zeiten meiner Diplomarbeit ...

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Daniel,

> ich grübel gerade an einer Problemstellung.
> Wphoton ist bekanntlich = h*f.
> Ist Wphoton > Wbandlücke => Generation eines Elektrons
> im Leitungsband und eines Loches im Valenzband.
> Diese Aussage findet sich so in vielen Büchern, dagegen
> finde ich nirgends was passiert wenn Wphoton < Wbandlücke ist.
Meistens passiert überhaupt nichts Besonderes.
Es besteht allerdings eine kleine Wahrscheinlichkeit dafür, daß ein 
Photon mit einem Phonon wechselwirkt. Mit der zusätzlichen Energie aus 
der Gitterschwingung kann das Photon die Potentialbarriere überwinden.


Gruß,
  Michael

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