Obwohl mehrere spektroskopische Techniken zur Bestimmung der Bandlückenbreite oder -lücke von Halbleitern zur Verfügung stehen, gehören die meisten von ihnen zu einer der folgenden drei Methoden: (1) Exzitonenabsorption, (2) Modulationsspektrum, (3) am weitesten verbreiteten Tauc-Diagramm. Die Exzitonenabsorption basiert auf der Mehrteilchentheorie und ist physikalisch gesehen am eindeutigsten, erfordert jedoch höhere Anforderungen an die Kristallqualität, die Probenpräparation und die Experimentdurchführung. Das Tauc-Diagramm basiert auf der Einteilchentheorie und ignoriert die multiplen Elektroneneffekte. Das Modulationsspektrum analysiert die spektralen differentiellen Reflexions- und Transmissionsmerkmale unter externen Störungen. Experimentell folgt die aus diesen drei Methoden gewonnene Bandlückenenergie der Reihenfolge E_ex > E_MS > E_TP, wobei die drei Übergangsenergien aus Exzitonenabsorption, Modulationsspektrum und Tauc-Diagramm nacheinander stammen. Grundsätzlich, wenn man E_g als die Energie des einzelnen Bandes definiert...

Semiconductor material;bandgap;excitonic absorption;modulation spectroscopy;Tauc plot