第五章光源与光发送机 5,1半导体光源的物理基础 5,2半导体光源的工作原理 5.3光源的工作特性 5,4光发送机 5.5驷动电倍和就物电路 人民邮电幽趣一点击此处结枣放映 4合
第五章 光源与光发送机 5.1 半导体光源的物理基础 5.2 半导体光源的工作原理 5.3 光源的工作特性 5.4 光 发 送 机 5.5 驱动电路和辅助电路
51半导体光源的物理基础 5.,1,1孤立原子的能级和半导体 的能带 1.孤立原子的能级 原子是由原子核和围绕原子核旋转的 电子构成。围绕原子核旋转的电子能量不 能任意取值,只能取特定的离散值,这种 现象称为电子能量的量子化。 人民邮电幽趣一点击此处结枣放映 4合
5.1 半导体光源的物理基础 5.1.1 孤立原子的能级和半导体 的能带 1. 原子是由原子核和围绕原子核旋转的 电子构成。围绕原子核旋转的电子能量不 能任意取值，只能取特定的离散值，这种 现象称为电子能量的量子化
2.半导体的能带 在大量原子相互靠近形成半导体晶体 时,由于半导体晶体内部电子的共有化运 动,使孤立原子中离散能级变成能带。 在图52中,半导体内部自由运动的电 子(简称自由电子)所填充的能带称为导带; 价电子所填充的能带称为价带;导带和价 带之间不允许电子填充,所以称为禁带 其宽度称为禁带宽度,用E表示,单位为 电子伏特(eV) 人民邮电幽趣一点击此处结枣放映 4合
2. 在大量原子相互靠近形成半导体晶体 时，由于半导体晶体内部电子的共有化运 动，使孤立原子中离散能级变成能带。 在图5.2中，半导体内部自由运动的电 子(简称自由电子)所填充的能带称为导带； 价电子所填充的能带称为价带；导带和价 带之间不允许电子填充，所以称为禁带， 其宽度称为禁带宽度，用Eg表示，单位为 电子伏特(eV)
导带 导带底能量E 禁带 禁带宽度Eg 价带 价带顶能量E (a)半导体的导带、价带及禁带 (b)半导体的能带简图 图52半导体的能带结构 人民邮电幽趣一点击此处结枣放映 4合
图5.2 半导体的能带结构
5.12光与物质的相互作用 1.自发分 处于高能级的电子状态是不稳定的, 它将自发地从高能级(在半导体晶体中更多 是指导带的一个能级)运动(称为跃迁)到低 能级(在半导体晶体中更多是指价带的一个 能级)与空穴复合,同时释放出一个光子 由于不需要外部激励,所以该过程称为自 发辐射。 人民邮电幽趣一点击此处结枣放映 4合
5.1.2 1. 处于高能级的电子状态是不稳定的， 它将自发地从高能级(在半导体晶体中更多 是指导带的一个能级)运动(称为跃迁)到低 能级(在半导体晶体中更多是指价带的一个 能级)与空穴复合，同时释放出一个光子。 由于不需要外部激励，所以该过程称为自 发辐射