压电光电子学

压电光子效应是非中心对称半导体材料中压电、半导体和光子特性的三向耦合效应，利用对具有压电性的半导体施加应变所产生的压电势来控制载流子的产生 、传输、分离和/或在金属-半导体结或 p-n 结处复合，以提高光电器件的性能，例如光电探测器、太阳能电池和发光二极管。

当p型半导体和n型半导体形成结时，p型侧的空穴和n型侧的电子倾向于在界面区域周围重新分布以平衡局部电场，这导致 电荷耗尽层。 结区电子和空穴的扩散复合与器件的光电特性密切相关，受局部电场分布的影响较大。 界面处压电电荷的存在引入了三种效应：由于引入局部电势而导致的局部电子能带结构的偏移，由于压电半导体中存在的极化，电子能带结构在结区上倾斜，以及 由于局部电荷载流子的重新分布以平衡局部压电电荷而导致的电荷耗尽层的变化。

结处的正压电电荷降低了能带，而负压电电荷提高了结区附近 n 型半导体区域中的能带。 通过压电势改变局部能带可以有效捕获电荷，从而xxx提高电子-空穴复合率，这对于提高发光二极管的效率非常有利。 此外，倾斜带往往会改变载流子向结移动的迁移率。压电光电材料应具有三个基本特性：压电性、半导体特性和光子激发特性 [5]。 典型的材料是纤锌矿结构，例如 ZnO、GaN 和 InN。 压电性、光激发和半导体特性之间的三向耦合，是压电电子学（压电-半导体耦合）、压电光子学（压电-光子激发耦合）、光电子学和压电-光电子学压电-半导体-光激发的基础。 这些耦合的核心依赖于压电材料产生的压电势。