Cтраница 4
В этих материалах принимать участие в непрямых переходах могут несколько фононов, что приводит к ряду порогов поглощения. Вместо этого его форма скорее похожа на зависимость типа квадратного корня, в выражении (6.58) для прямой щели. Указанное отклонение объясняется экситон-ными эффектами, которые изменяют форму непрямого края поглощения при низких температурах. [46]
В этом случае также наблюдаются прямые или непрямые переходы. Последние связаны с сингулярностями в одномерной плотности состояний зоны проводимости. Прямые переходы исследуют, подгоняя параболу свободных электронов с дном, находящимся при подгоночной энергии EQ, к начальному состоянию. Эта парабола после сложения с приведенной зоной определяет возможные значения k для заданного значения k, подчиняющегося закону сохранения. Вследствие сложения расширенной и приведенной зон, величины k не определяются однозначно: различные возможные значения соответствуют различным векторам обратной решетки G, т.е. обратным конусам Махана. Как правило, преимущественно возбуждается первичный конус ( Cry 0), что используется для упрощения анализа спектров. [47]
Квантовомеханический расчет поглощения характеризуется тем, что непрямые переходы рассматриваются как бы происходящими через ряд промежуточных, виртуальных состояний, которым можно приписать очень малое время жизни. Энергия при переходе в виртуальное состояние не сохраняется, но импульс сохраняется. Сохранение энергии имеет место для всего перехода в цел ом. [48]
Определим теперь частотную зависимость проводимости, создаваемой непрямыми переходами. Если детально проделать всю процедуру метода возмущения, как это было сделано в гл. [49]
Прямые излу-чательные переходы. [50] |
В полупроводниках со сложным строением энергетических зон возможны непрямые переходы электронов из зоны проводимости в валентную зону, сопровождающиеся излучением фотона. В этом случае рекомбинация свободного электрона и дырки идет с участием фонона, что обеспечивает сохранение квазиимпульса. Наиболее вероятно излучение фонона. Если в полупроводнике протекают как прямые, так и непрямые процессы межзонной рекомбинации, то в спектре излучения наблюдается две полосы люминесценции. [51]
Энергетический спектр поглощения в кремнии, сильно легированном бором ( 300 К. [52] |
Совпадение с экспериментом показывает также, что модель непрямых переходов между параболической зоной проводимости и непараболической валентной зоной с рассеянием на ионах примеси, положенная в основу теории поглощения в кремнии, оказалась правильной. [53]
До сих пор экситонное поглощение, обусловленное механизмом непрямых переходов, обнаружено лишь для экситонов в основном квантовом состоянии, поэтому индекс п у W x можно опустить. [54]
Буквой а помечены значения ширины запрещенной зоны для непрямых переходов. [55]