Khi chieu anh sang cd nang lupng hv > Eg vao chat ban dan, q u i trinh hip thu photon din den chat ban din d trang thai kfch thfch, nghia la trong ban din xuat hien cac cap hat tai dien khong can bang. Nhimg hat tii dien tu do viia hinh thanh se tan xa tren mang tinh thi va sau khoing thdi gian hoi phuc (khoing 10 - 10" s) dien tir se roi xudng diy viing dan, con Id trong se len dinh ciia viing hda trị
Qua trinh tai hop biic xa true tiep giiia dien tut va Id trong tu do cd kha nang xay ra nhfeu nhit neu sau qui trinh bdi phuc, dien tut va Id trong cd vecta sdng nhu nhaụ Dieu nay d l dang thuc hien neu cue tilu cua vung din va cue dai cua viing hda tri nam d ciing mot vecta sdng, ching ban tai k = 0, nhu trong bin din cd ciu tnic viing thing (hinh 13).
\ E E 8 0 / É V ^ •^ y y A / . hv - - ^l ' ^ 2 V
Trong qua trinh chuyen đi biic xa, cic dinh luat bao toan nang lupng va xung lupng phii đng thdi thoa man:
hv = E , - E , (19)
t = t,~% = 0 (20)
CJ day, Ec, Ey - la nang lupng viJi^, k^ la vecta sdng ciia dien tu d vung din va cua Id trong d vung hda trị
k - la vecta sdng cua photon.
Toe dp tai hap biic xa da dupe Van Roosbroeck va Shockley [77] tfnh lan dau dua tren nguyen tie can bang chi tiet:
R = Snk'Vran'u
<lu (21)
trong do: u = hv
kT
ăhv) - he sd hap thu
n - chiet suit cua chat bin din
Diing bilu thiic nay (21) cd the tfnh dupe dang phd huynh quang d mot nhiet dp T cho trudc, neu biet dupe he sd hip thu ăhv). Ching ban, trong trudng hop cic vung nang lupng cd dang parabol va bin din khdng suy bien, phd huynh quang cd dang [73]:
h v - E .
I(hv) -1, exp
kT (22)
vdi lo = V (hv - Ep)
Tii cong thiic (22) ta suy ra tai hop biic xa cac hat tii dien tut tu do phii cd mdt
thfch tang cac trang thai nang lupng cao ban trong viing din se bi dien ttr lap day, tao dieu ki6n cho pho huynh quang md rpng va cue dai cua nd dich ve phfa nang Itrpng caọ
Nhu vay tai hpp thing viing - viing dac trung bdi sir md rpng phd ve phfa nang lupng cao khi nhiet dp tang, trong khi đ phfa nang lupng thap phd bi chan d nguong hv = Eg.
1.43.2 Tdi hop chuyen đi nghieng
Trong cic chit ban din cd cau tnic vung nghieng (hinh 14) tai hpp giua dien tuf va Id trong chi cd the xiy ra vdi su tham gia cua phonon, nghia la qua trinh biic xa photon cd kem theo qua trinh hip thu hoac biic xa phonon, sao cho cac dinh luat bio toan xung lupng va nang lupng đng thdi thda man:
I^p ~ l^c ~ l^v
hv = Ec - Ev ± Ep