Свойство - экситон
Cтраница 1
Свойства экситонов Ванье можно расчитать в приближении эффективной массы, введенном в § 4.2. В этом приближении электрон и дырка рассматриваются две движущиеся частицы с эффективными массами зоны проводимости и валентной зоны соответственно. Доноры и акцепторы, изучавшиеся в главе 4, можно рассматривать экситоны, у которых одна из частиц имеет бесконечную эффективную массу. Вследствие кулоновского взаимодействия между электроном и дыркой потенциал, действующий на электрон ( или дырку) в кристалле, не обладает трансляционной инвариантностью. [1]
Такими свойствами экситона можно, например, объяснить, что в щелочно-галоидных кристаллах фототок чрезвычайно слаб при низких температурах ( когда тепловая энергия недостаточна для ионизации экситона), быстро возрастает с повышением температуры и затем достигает постоянного значения, уже не изменяющегося при дальнейшем нагревании кристалла, когда средняя энергия теплового движения kT больше расстояния уровня экситона от края свободной полосы. [2]
Светоэкситон одновременно обладает и свойствами экситона, и свойствами фотона. Как экситон он рассеивается на фононах, а достигнув границы кристалла, может выйти из него как обычный фотон. [3]
Важные результаты достигнуты в исследованиях коллективных свойств экситонов. Перспективны надежды, возлагаемые на сверхплотные состояния экситонов. Работы, ведущиеся в этом направлении, нацелены на получение в конечном счете новой формы вещества - эк -, ситонного вещества. Это вещество должно обладать свойством сверхтекучести. Оно будет способно существо - WTb в двух агрегатных состояних - жидком и газообразном. [4]
В последнее время предприняты попытки изучения коллективных свойств экситонов малого радиуса, в которых непосредственно используются операторы квазичастиц. О коллективны свойствах экситонов малого радиуса см, также в гл. [5]
Хакена и Штробля можно было бы более или менее обоснованно использовать для описания свойств экситонов ( при малых А) в широком интервале температур, в котором осуществляется переход от экситонов когерентных к экситонам некогерентным. К сожалению, однако, правильный предельный переход, например, для формы полос поглощения и испускания, имеет место только в пределе слабой экситон-фононной связи. [6]
 |
Спектрограмма желтой водородоподобной серии линий поглощения экситопа в Сн2О при 4 2 К. Сверху указан номер членов серии, частоты к-рых удовлетворяют водородоподобной сериальной формуле. [7] |
Спектроскопия, исследования являются основным методом изучения экситонов в кристаллах. Связь свойств экситонов с различными свойствами зонной структуры позволяет посредством изучения дискретных экситонных спектров исследовать зонную структуру кристаллов, непосредственное спектроскопии, изучение к-рой затруднено сплошным характером межзонных спектров. [8]
В последнее время предприняты попытки изучения коллективных свойств экситонов малого радиуса, в которых непосредственно используются операторы квазичастиц. О коллективны свойствах экситонов малого радиуса см, также в гл. [9]
Максимальное значение L для квантового размерного эффекта определяется средней длиной свободного пробега экситона. При L ао свойства экситона модифицируются вследствие действия квантового размерного эффекта на составляющие его электрон и дырку. [10]
Не все экспериментальные результаты, полученные при изучении коллективных свойств экситонов в полупроводниках, нашли однозначное объяснение. Часть из них интерпретируется либо с помощью модели биэкситонов, либо на основании представления об электронно-дырочных каплях. Однако более глубокий анализ литературы показывает, что сама логика фактов все более сближает позиции различных авторов. [11]
Линейчатые спектры экситонного поглощения в Ge наблюдали Мак-ферлан, МакЛин, Кваррингтон и Роберте [30], а также Цвердлинг, Лаура Рот и Лэкс [31] ( см. гл. Эти спектры связаны е прямыми ( вертикальными) оптическими переходами в Ge. Может показаться нелогичным обсуждение свойств экситонов в главе, посвященной примесям, поскольку экситоны характеризуют энергию кристалла в целом и вопрос об их возникновении не связан с наличием примесей. Включая сюда параграф об экситонах, автор исходил из далеко идущей аналогии между линейчатым спектром экситонного поглощения и дискретным спектром примесных уровней, вследствие которой сравнение этих двух случаев не лишено интереса. В частности, и экситоны и примеси приводят к появлению энергетических уровней в запрещенной зоне полупроводника. [12]
Кроме того, чтобы подчеркнуть характер возникающих при этом вопросов, несколько более подробно ( в гл. VI) обсуждаются особенности кинетики роста электронно-дырочных капель в германии. Однако в сколько-нибудь полном объеме обсуждение коллективных свойств экситонов, биэкситонов, электронно-дырочных капель и других возможных экситонных комплексов выходит за рамки этой книги и потребует, безусловно, написания специальных обзоров и монографий. [13]
Разработка модели светоэкситонов означает дальнейший прогресс в развитии наших представлений о реальных процессах в твердом теле. Основной вклад в поглощение вносят поляритоны, у которых достаточно хорошо представлены свойства механических экситонов, способных рассеиваться на фононах. [14]
Страницы: 1