Несмотря на наличие различных спектральных технологий для определения ширины запрещённой зоны или энергетической щели полупроводников, большинство из них относится к одному из трёх методов: (1) экситонное поглощение, (2) модуляционный спектроскопия, (3) наиболее широко используемая диаграмма Таук. Экситонное поглощение основано на теории многозначных частиц и является наиболее физически обоснованным, но требует высокого качества кристалла, подготовки образцов и проведения экспериментов. Диаграмма Таук основана на теории одиночных частиц и игнорирует многоэлектронные эффекты. Модуляционный спектроскопический анализ изучает дифференциальные спектральные признаки отражения и пропускания под внешними возмущениями. Эмпирически, энергия запрещённой зоны, получаемая тремя методами, упорядочивается так: E_ex > E_MS > E_TP, где три перехода соответствуют экситонному поглощению, модуляционному спектру и диаграмме Таук соответственно. В принципе, если определить E_g как одноэлектронную запрещённую зону, ожидается E_g > E_ex, следовательно, E_g > E_TP. В литературе E_TP обычно интерпретируется как E_g, что концептуально проблематично. Тем не менее, во многих случаях из-за трудности наблюдения пика экситонного поглощения не замечается несоответствие между E_g и E_TP. Этот короткий обзор использует реальные примеры образцов, чтобы (1) показать, как характеристики экситонного поглощения зависят от образца и условий измерения; (2) продемонстрировать различия между E_ex, E_MS и E_TP, когда они могут быть извлечены одновременно; (3) показать, как широко используемая диаграмма Таук может привести к вводящим в заблуждение результатам. Наконец, отмечается, что если наблюдение пика экситонного поглощения невозможно, модуляционный спектр обычно может дать более полезную и разумную ширину запрещённой зоны, чем диаграмма Таук.

полупроводниковые материалы;ширина запрещённой зоны;экситонное поглощение;модуляционный спектр;диаграмма Таук