[科普中国]-非辐射结合生命期

非辐射结合生命期（Non-radiative life time）是半导体中导带的电子和在电洞非辐射性复合之前，电子可以维持的平均时间。对于需要用辐射性复合来产生光子的光电工程而言，非辐射结合生命期是一项重要的参数。若非辐射结合生命期较辐射结合生命期短很多，此载子的行为比较接近非辐射结合，因此其内在量子效率较低。

简介非辐射结合生命期（Non-radiative life time）是半导体中导带的电子和在电洞非辐射性复合之前，电子可以维持的平均时间。对于需要用辐射性复合来产生光子的光电工程而言，非辐射结合生命期是一项重要的参数。若非辐射结合生命期较辐射结合生命期短很多，此载子的行为比较接近非辐射结合，因此其内在量子效率较低。1

导带导带（英语：conduction band），又名传导带，是指半导体或是绝缘体材料中，一种电子所具有能量的范围。这个能量的范围高于价带（valence band），而所有在导带中的电子均可经由外在的电场加速而形成电流。2

空穴空穴又称电洞（Electron hole），在固体物理学中指共价键上流失一个电子，最后在共价键上留下空位的现象。

一个呈电中性的原子，其正电的质子和负电的电子的数量是相等的。现在由于少了一个负电的电子，所以那里就会呈现出一个正电性的空位——空穴。当有外面一个电子进来掉进了空穴，就会发出电磁波——光子。

空穴不是正电子，电子与正电子相遇湮灭时，所发出来的光子是非常高能的。那是两粒子的质量所完全转化出来的电磁波（通常会转出一对光子）。而电子掉入空穴所发出来的光子，其能量通常只有几个电子伏特。

半导体由于禁带较窄，电子只需不多的能量就能从价带激发到导带，从而在价带中留下空穴。周围电子可以填补这个空穴，同时在原位置产生一个新的空穴，因此实际上的电子运动看起来就如同是空穴在移动。

在半导体的制备中，要在4价的本征半导体（纯硅、锗等的晶体）的基础上掺杂。若掺入3价元素杂质（如硼、镓、铟、铝等），则可产生大量空穴，获得P型半导体，又称空穴型半导体。空穴是P型半导体中的多数载流子。2

量子效率量子效率（英语：Quantum efficiency，常缩写为 QE）是用来定义光敏器件，例如底片、感光耦合元件（英语：charge-coupled device，CCD）将其受光表面接收到的光子转换为电子-空穴对的百分比例，即

量子效率是元件对光敏感性的精确测量。由于光子的能量与波长的倒数成比例，量子效率的测量通常是在一段波长范围内进行。底片的量子效率通常少于10%，而感光耦合元件在某些波长位置具有超过90%的效率。2

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能带理论

光触媒

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刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所