Определить ширину запрещенной зоны полупроводника при условии, что в нем происходит поглощение света, начиная с длины
Определить ширину запрещенной зоны полупроводника при условии, что в нем происходит поглощение света, начиная с длины волны λ1 < 0,7 мкм, и фотоэмиссия электронов этого материала начинается с длины волны λ2 < 0,65.
Плюшка 43
Для определения ширины запрещенной зоны полупроводника вам потребуется использовать формулу, которая связывает энергию кванта света с длиной его волны:где
Задача говорит о поглощении света, начиная с длины волны
Для поглощения света, энергия кванта должна быть достаточной для того, чтобы преодолеть ширину запрещенной зоны. Таким образом, энергия кванта поглощаемого света должна быть не меньше энергии, соответствующей границе запрещенной зоны полупроводника.
Для фотоэмиссии электронов энергия кванта должна быть достаточно велика для того, чтобы электроны преодолели ширину запрещенной зоны и вышли из материала.
Крайние значения длин волн
Разница между энергиями границ запрещенной зоны равна ширине запрещенной зоны, то есть:
где
Теперь, чтобы получить подробный ответ, мы можем подставить значения
и подставить численные значения для вычисления ответа:
Вычисляя эту формулу, мы можем получить точное значение ширины запрещенной зоны для данного полупроводника.