SCHNEIDERATV630D15N4
半导体表面对环境气氛和接触材料很敏感。表面层对外来电荷(正的或负的电荷)的吸附引起表面能带的弯曲(向上或向下)，剧烈地影响半导体中光电子发射的特性。图3中的E表示表面能带向下弯曲的势能，实际有效电子亲和势xeff=x-E。如果E>x，则xeff就成为负值。负电子亲和势(NEA)材料(如GaAs、InGaAsP与Cs2O的接触)的光电子发射的量子产额相当可观，是发展半导体光阴极的重要基础。
电子-空穴复合发光效应 1952年,发现了硅、锗半导体材料注入发光的现象。注入到半导体中的非平衡电子-空穴对以某种方式释放多余的能量而回到初始平衡状态。辐射光子是一种释放能量的方式，但是由于锗、硅都属间接带材料(导带底与价带顶不在动量空间的同一位置),为了满足跃迁过程的动量守恒原则(图4),这就要求大量声子同时参与跃迁过程，属多体过程。因此带间复合发光的效率很低(小于0.01%)。许多化合物材料如GaAs、InGaAsP为直接带材料(导带底与价带顶在动量空间同一位置)，带间辐射跃迁过程几乎无需声子参与(图5)。因此发光效率很高,大注入下内量子效率几乎达100%，高效率的电子-空穴对复合发光效应是一切半导体发光器件的物理基础。
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