1. 毕业设计（论文）主要内容：

锗是常用的红外光学材料（波长大于1900nm为透明区），也是性能优异的敏感材料。关于锗在吸收区和透明区光学性质的研究已经有很多，但是吸收边附近的光学参数的理论模型和实验数据都非常缺乏，尤其对于外加电场下锗的光学参数的研究。通常认为，理想半导体中的电子不可能稳定存在于导体和价带之间，但是，从量子力学的观点来看，由于隧穿效应的存在，导带和价带之间任一点都存在电子或空穴的概率，只不过通常这个概率非常小而已。Franz-Keldshy效应认为，在材料上施加电场，电子隧穿的概率会大大提高，即在导带和价带之间发现电子或空穴的概率增加，特别是在带边附近。从光子协助电子跃迁的角度来看，这意味着低于带隙Eg的光子在电场的协助下，也能引起电子跃迁，从而影响材料的吸收边，将使吸收光谱向长波长方向移动，或者引起明显的吸收带尾。由于对这种类似周期性变化规律的原理并不了解，因此强电场条件下锗半导体材料的吸收系数与折射率存在一定的未知性，成为研究半导体薄膜在强电场环境中应用的障碍。

2. 毕业设计（论文）主要任务及要求

设计（论文）完成的主要任务：

1、查阅相关资料，了解锗材料的两个最重要光学特性参数—折射率和吸收系数，并从晶格结构和能带跃迁理论的角度出发研究锗材料吸收系数和折射率的微观机理。

2、在了解锗的电光系数模型的基础上，深入研究锗材料中电致折射效应（包括franz-keldysh效应和kerr效应）对锗吸收系数和折射率的影响。

3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排

第7学期：完成选题和任务布置

第8学期：

4. 主要参考文献

[1] frova a, handler p, germano f a, et al.electro-absorption effects at the band edges of silicon and germanium[j].physical review, 1966, 145(2): 575-583.

[2] hamakawa y, handler p, germano f a. interband electro-optical properties of germanium. ii. electroreflectance[j]. physical review, 1968, 167(3): 703-709.

[3] schmid m, kaschel m, gollhofer m, et al. franz–keldysh effect of germanium-on-silicon p–i–n diodes within a wide temperature range[j]. thin solid films, 2012, 525(25): 110-114.