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《半导体光电学》课后习题第一章半导体中光子-电子的互相作用思虑与习题1、在半导体中有哪几种与光相关的跃迁，利用这些光跃迁可制造出哪些种类的半导体光电子学时期。
2、为何半导体锗、硅不可以用作为半导体激光器的有源介质，面倒是常用的光探测器械料？3、用量子力学理论证明直接带隙跃迁与间接带隙跃迁半导体对比其跃迁几率大。
4、什么叫跃迁的 K 选择定章？它对电子在能带间的跃迁速率产生什么影响？5、影响光跃迁速率的要素有哪些？6、推导伯纳德 -杜拉福格条件，并说明其物理意义。
7、比较求电子态密度与光子态密度的方法与步骤的异同点。
8、在半导体中重混杂对能带构造、电子态密度、带隙、跃迁几率等带来什么影响？9、什么叫俄歇复合？俄歇复合速率与哪些要素相关？为何在等长波长激光器中，俄歇复合是影响其阀值电流密度、温度稳固性与靠谱性的重要原因？10、比较严格 k 选择定章与其遇到废弛状况下增益-电流特征的差异。
11、带尾的存在对半导体有源介质增益特征产生哪些影响？12、证明式（）。
13、说明图 1.7-5 和图 1.7-6 所依照的假定有何不一样？并说明它们各自的限制性。
第二章异质结思虑与习题1、什么是半导体异质结？异质结在半导体光电子器件中有哪些作用？2、若异质结由n 型（）和P型半导体（）构造，并有，，，试画出np能带图。
3、同型异质结的空间电荷区是怎么形成的？它与异质结的空间电荷形成机理有何差异？4、推导出 pn 异质结结电容与所加正向偏压的关系，的大小时半导体光电子器件的应用产生什么影响？5、用弗伽定律计算半导体当时的晶格常数，并求出GaAs 的晶格失配率。
6、商讨在 Si 衬底上生 GaAs 异质结的可能性。
7、用半导体作为激射波长为可且光激光器的有源资料，计算此中 AlAs 的含量。
8、由经验得出，当时,能与很好的晶格般配，试求出激射善于为时的 x， y 值 .9、为了减少载流子激光器有源区中泄露，可否无穷制地增添异质结势垒高度，为何？10、如取有源层与限制层带隙差,相对折射率n / n2 ( n2为有源层的折射率 )为，试设计的可见光半导体激光器，即求出有源层和限制层的合理组分 .第三章平板介质光波导理论思虑与习题1、阐述光波致使应在异质结激光器中的作用，在垂直于异质结平而方向上的光波导是如何形成的？2、要想在激射波长为 1.3um 的双异质结激光器中获得基横模。
第５１卷 第４期 激光与红外Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．４ ２０２１年４月 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤＡｐｒｉｌ，２０２１ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２１）０４ ０４０４ １１·综述与评论·红外探测ＩＩ类超晶格技术概述（一）尚林涛，王 静，邢伟荣，刘 铭，申 晨，周 朋（华北光电技术研究所，北京１０００１５）摘 要：本文简单归纳总结了红外探测ＩＩ类超晶格材料的发展历史、基本理论、相比ＭＣＴ材料的优势和材料的基本结构。
通过设计６１?系超晶格材料适当的层厚和不同层间应力匹配的界面可以构筑灵活合理的能带结构，打开设计各种符合器件性能要求的新材料结构的可能性（如各种同质结ｐ ｉ ｎ结构，双异质结ＤＨ、异质结Ｗ、Ｍ、Ｎ、ＢＩＲＤ、ＣＢＩＲＤ、ｐ π Ｍ Ｎ、ｐＢｉＢｎ、ｎＢｎ、ＸＢｐ、ｐＭｐ等结构），还可以在一个焦平面阵列（ＦＰＡ）像元上集成吸收层堆栈实现集成多色／多带探测。
Ｔ２ＳＬ探测器可以满足实现大面阵、高温工作、高性能、多带／多色探测的第三代红外探测器需求，尤其在长波红外（ＬＷＩＲ）和甚长波红外（ＶＬＷＩＲ）及双色／多带探测上可以替代ＭＣＴ。
关键词：ＩＩ类超晶格；Ｔｙｐｅ ＩＩ；Ｔ２ＳＬ；ＳＬＳ；材料结构中图分类号：ＴＮ２１５ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２１．０４．００２Ｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｙｐｅ ＩＩｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｉ）ＳＨＡＮＧＬｉｎ ｔａｏ，ＷＡＮＧＪｉｎｇ，ＸＩＮＧＷｅｉ ｒｏｎｇ，ＬＩＵＭｉｎｇ，ＳＨＥＮＣｈｅｎ，ＺＨＯＵＰｅｎｇ（ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙ，ｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｖｅｒＭＣＴｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃ ｔｉｏｎｔｙｐｅ ＩＩｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｅｓｉｇｎ６ １?ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓｓｙｓｔｅｍｏｆａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｍａｔｃｈｉｎｇｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｔｒｅｓｓｂｅｔｗｅｅｎｌａｙｅｒｓｃａｎｂｕｉｌｄｆｌｅｘｉｂｌｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｂａｎｄｓｔｒｕｃ ｔｕｒｅ，ｏｐｅｎｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｄｅｓｉｇｎｉｎｇｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｈａｔｃｏｎｆｏｒｍｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ（ｓｕｃｈａｓａｖａｒｉｅｔｙｏｆｈｏｍｏｊｕｎｃｔｉｏｎｐ ｉ ｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｄｏｕｂｌｅｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎＤＨ，ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎＷ，Ｍ，Ｎ，ＢＩＲＤ，ＣＢＩＲＤ，ｐ π Ｍ Ｎ，ｐＢｉＢｎ，ｎＢｎ，ＸＢｐ，ｐＭｐ，ｅｔｃ），ａｌｓｏｃａｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｍｕｌｔｉｌａｙｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｌａｙｅｒｓｔａｃｋｏｎｏｎｅｆｏｃａｌｐｌａｎｅａｒｒａｙ（ＦＰＡ）ｐｉｘｅｌｔｏｒｅａｌｉｚｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍｕｌｔｉｃｏｌｏｒ／ｍｕｌｔｉｂａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔ２ＳＬｄｅｔｅｃｔｏｒｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｔｈｉｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｏｒｗｉｔｈｌａｒｇｅａｒｒａｙ，ｈｉｇｈｏｐｅｒａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｍｕｌｔｉｂａｎｄ／ｍｕｌｔｉｃｏｌｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｃａｎｒｅｐｌａｃｅＭＣＴｉｎｔｈｅｌｏｎｇｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄ（ＬＷＩＲ），ｔｈｅｖｅｒｙｌｏｎｇｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄ（ＶＬＷＩＲ）ａｎｄｔｈｅｔｗｏ ｃｏｌｏｒ／ｍｕｌｔｉ ｂａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌａｓｓＩＩｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅ；ｔｙｐｅ ＩＩ；Ｔ２ＳＬ；ＳＬＳ；ｍａｔｅｒｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ作者简介：尚林涛（１９８５－），男，硕士，工程师，研究方向为红外探测器材料分子束外延技术研究。
第五章半导体中的光辐射和光吸收1. 名词解释：带间复合、杂质能级复合、激子复合、等电子陷阱复合、表面复合。
带间复合：在直接带隙的半导体材料中，位于导带底的一个电子向下跃迁，同位于价带顶的一个空穴复合，产生一个光子，其能量大小正好等于半导体材料E。
的禁带宽度g浅杂质能级复合：杂质能级有深有浅，那些位置距离导带底或价带顶很近的浅杂质能级，能与价带之间和导带之间的载流子复合为边缘发射，其光子能量总E小。
比禁带宽度g激子复合：在某些情况下，晶体中的电子和空穴可以稳定地结合在一起，形成一个中性的“准粒子”，作为一个整体存在，即“激子”。
在一定条件下，这些激子中的电子和空穴复合发光，而且效率可以相当高，其复合产生的光子能量小E。
于禁带宽度g等电子陷阱复合：由于等电子杂质的电负性和原子半径与基质原子不同，产生了一个势场，产生由核心力引起的短程作用势，从而形成载流子的束缚态，即陷阱能级，可以俘获电子或空穴，形成等电子陷阱上的束缚激子。
由于它们是局域化的，根据测不准关系，它们在动量空间的波函数相当弥散，电子和空穴的波函数有大量交叠，因而能实现准直接跃迁，从而使辐射复合几率显著提高。
表面复合：晶体表面的晶格中断，产生悬链，能够产生高浓度的深的或浅的能级，它们可以充当复合中心。
通过表面的跃迁连续进行表面复合，不会产生光子，因而是非辐射复合。
2. . 什么叫俄歇复合，俄歇复合速率与哪些因素有关？为什么长波长的InGaAsP 等材料的俄歇复合比短波长材料严重？为什么俄歇复合影响器件的J th 、温度稳定性和可靠性？ 解析：● 俄歇效应是一个有三粒子参与、涉及四个能级的非辐射复合的效应。
在半导体中，电子与空穴复合时，把能量或者动量通过碰撞转移给第三个粒子跃迁到更高能态，并与晶格反复碰撞后失去能量。
这种复合过程叫俄歇复合.整个过程中能量守恒，动量也守恒。
●半导体材料中带间俄歇复合有很多种，我们主要考虑CCHC 过程（两个导带电子与一个重空穴）和CHHS 过程（一个导带电子和两个重空穴）。
InGaAs红外探测器器件与物理研究本论文对InGaAs探测器的器件表征及器件性能进行了研究，主要分析了影响探测器暗电流及R<sub>0</sub>A的各种噪声机制，取得了如下结果： 1．从理论与实验两个方面对In<sub>0.53</sub>Ga<sub>0.47</sub>As探测器的I-V 特性进行了分析，结果表明在反向偏置低压区，产生—复合电流占主导地位，在反向偏置高压区，带带间隧道电流占主导地位。
研究了In<sub>0.53</sub>Ga<sub>0.47</sub>As探测器结面积和电极尺寸对探测器暗电流的影响。
探讨了In<sub>0.53</sub>Ga<sub>0.47</sub>As探测器反向偏压下暗电流的温度特性并对In<sub>0.53</sub>Ga<sub>0.47</sub>As探测器的R<sub>0</sub>A进行了分析，其中主要探讨了R<sub>0</sub>A随温度及i层载流子浓度的变化关系。
此外，对In<sub>0.53</sub>Ga<sub>0.47</sub>As探测器的均匀性进行了研究。
2．测试了扩展波长In<sub>0.6</sub>Ga<sub>0.4</sub>As，In<sub>0.7</sub>Ga<sub>0.3</sub>As和In<sub>0.8</sub>Ga<sub>0.2</sub>As探测器的光谱响应，C-V特性，I-V特性和R<sub>0</sub>A。
结晶硅太阳电池效率的影响因素及优化方案本文基于结晶硅太阳电池的构造原理，理论上分析了影响太阳电池转换效率的主要因素，并为提高太阳电池的光电转换效率，提出优化方案。
进行电极优化以减小表面电极所引起的功率损失是一种行之有效的方法。
目前主要有减小电极栅线宽度、增加电极栅线高度、减少电极栅线电阻率、减小发射极与电极栅线之间的接触电阻四种方法。
其中第一种方法能够减少太阳电池的光学损失，后三种方法能够减少太阳能电池的电学损失。
综合考虑电池前表面的电学损失和光学损失，介绍了优于单层电极结构的双层电极技术。
对于俄歇复合与表面面积增加导致的电学损失，介绍了全背电极技术。
关键词：结晶硅太阳电池、光学损失、转换效率、双层电极技术第一章绪论1.1 结晶硅太阳电池的发展历史及现状中国对太阳能电池的研究起步于1958年，20世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW，这种产能一直持续到2002年，产量则只有2MW左右。
进入二十一世纪，随着欧洲市场的放大，特别是德国市场，以及横空出世的无锡尚德太阳能电力有限公司，中国光伏产业在其超常规的发展中找到了前所未有的发展契机和机遇。
目前，我国在太阳能电池领域产业已经成功超过欧洲、日本，成为全球主要的太阳能电池生产国，也是世界太阳能电池生产第一大国。
在产业布局方面，我国的太阳能电池产业在环渤海、珠三角、长三角、中西部地区，已经形成了一定的集聚态势，衍生出了各具特色的太阳能产业集群。
在技术方面，国外的太阳能电池技术发展比国内早了近二十多年，尽管最近几年国家在太阳能电池方面加大了投入，但国内的太阳能电池技术与国外差距依旧很大。
想要有较大的发展，政府要给予政策上较大的引导和激励，有效合理的解决太阳能发电定价的问题和上网问题。
与此同时要较多借鉴国外的成功经验，要充分发挥政府的示范作用，可将太阳能强制推广到公共设施、政府办公楼等应用领域，推动国内太阳能电池市场需求，促使太阳能电池技术尽快起步和良性发展。
