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第十章
半导体光学性质和光电与发光现象
光与半导体相互作用的一般规律，
并用光子与晶体中电子、原子的相
互作用来研究半导体的光学过程。
内容： 半导体光学常数
光吸收；
光电导；
光生伏特效应；
半导体发光；
半导体激光；
1
2007-12-13
半导体的光学常数
2007-12-13 2
折射率和吸收系数
电磁波在不带电的各向同性的均匀
介质中传播时应满足如下方程：
2
2 ?E ? E
E
? ?σμ ?μεε 0
0 0 r 0 2
?t ?t
沿x 方向传播的平面电磁波，其电场的y分量具有如下形式：
? ? x ??
Ey E0 exp ?iω?t =? ??
? ? v ??
代入E满足的方程得：
1 iσμ0
μεεr =?
2 0 0
v ω
3
2007-12-13
由于媒质中的光速v = c/N ，所以
2 2 ? iσ ?
N c ?ε =? ?με
r 0 0
ωε
? 0 ?
对自由空间，N 1,ε 1,σ 0
r
1 电导不为零时
c
N n =?ik
μ ε
0 0
n: 折射率；k: 消光系数
2
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