Propriétés optiques des semi-conducteurs : comprendre l'absorption et les transitions

Cette séance de cours couvre les propriétés optiques des semi-conducteurs, en se concentrant sur le coefficient d'absorption et les différences entre les semi-conducteurs directs et indirects. Il commence par une introduction au coefficient d'absorption et à sa signification dans la physique des semi-conducteurs. L'instructeur explique le tracé de Tauc, qui est utilisé pour déterminer l'écart de bande des semi-conducteurs. La séance de cours traite également des phénomènes optiques dans les cristaux réels, y compris la queue d'Urbach et les différences entre les matériaux amorphes et cristallins. La dualité onde-particule de la lumière est introduite, ainsi que la gamme spectrale pertinente pour les semi-conducteurs. La séance de cours approfondit les mécanismes d'absorption et de propagation de la lumière dans les semi-conducteurs, en soulignant le rôle des excitons et la conservation de l'énergie lors de l'absorption des photons. Les différences dans les processus d'absorption entre les semi-conducteurs directs et indirects sont examinées, ainsi que des exercices pratiques pour estimer les écarts de bande et identifier les types de semi-conducteurs sur la base de données expérimentales. Dans l'ensemble, la séance de cours fournit un aperçu complet des concepts fondamentaux liés aux propriétés optiques des semi-conducteurs.