Сохранение - квазиимпульс
Cтраница 2
Разумеется, оптическая активность предполагаемого процесса возможна лишь при снятии ограничений, налагаемых симметрией кристалла и законом сохранения квазиимпульса. Время т при этом характеризует среднюю продолжительность жизни той части фононов, которые исчезают при взаимодействии с дефектами. [16]
Суммирование производится по всем возможным р, р, q с учетом закона сохранения энергии и модифицированного закона сохранения квазиимпульса. [17]
Полученные результаты, по-видимому, подтверждают правильность предположения о том, что пятифононные процессы в данном случае играют незначительную роль и ими можно пренебречь в сравнении с трехфононными нормальными процессами ( сохранение квазиимпульса) и процессами переброса. [18]
 |
Поглощение в германии. [19] |
В некоторых случаях существуют факторы, смягчающие правила отбора, в результате чего оказываются допустимыми также невертикальные переходы, но вероятность таких переходов намного меньше вероятности прямых переходов ( переход 2 на рис. 1.30), В отличие от последних они происходят без сохранения квазиимпульса электрона. Закон со-хранения импульса здесь обеспечивается взаимодействием электрона в процессе перехода не только с полем излучения, но и с колебаниями решетки. Другими словами, непрямые или невертикальные переходы осуществляются с испусканием или поглощением фотона. Эти переходы определяют поглощение, расположенное с длинноволновой стороны у границы собственного поглощения. Прямые и непрямые оптические переходы достаточно четко проявляются в спектре поглощения германия. Согласно рис. 1.31, пороговые значения энергии фотонов в германии, соответствующие появлению прямых и непрямых оптических переходов, при комнатной температуре равны 0 81 и 0 62 эв. При температуре жидкого азота они соответственно составляют 0 88 и 0 72 эв. [20]
Закон сохранения энергии квазичастиц вполне обычен: их энергия до столкновения должна равняться энергии квазичастиц после столкновения. С законом сохранения квазиимпульса дело обстоит сложнее. Периодичность р-пространства позволяет изменение квазиимпульса. Он может измениться на величину периода. Столкновения квазичастиц, при которых квазиимпульс сохраняется, называются нормальными, а столкновения, сопровождающиеся несохранением квазиимпульса, - процессами переброса. [21]
При всех таких процессах должен соблюдаться закон сохранения энергии, а также закон сохранения квазиимпульса. Последний, однако, требует сохранения суммарного квазиимпульса фононов лишь с точностью до прибавления любого вектора вида / ib, что связано с неоднозначностью самого квазиимпульса. [22]
Большое влияние примесных состоянии на оптические свойства полупроводников вблизи края поглощения может обусловить появление другого механизма для сильного запрещенного рассеяния. Отсутствие трансляционной симметрии для примесных состояний нарушает закон сохранения квазиимпульса, так что волновые векторы фононов не определяются волновыми векторами фотонов. Зависимость от поляризации фотонов этого рассеяния с участием примесей является такой же, как и для обсуждавшегося выше непримесного рассеяния, хотя, конечно, нет взаимосвязи между интенсивностью рассеяния и волновыми векторами фотонов. [23]
В случае непрямых переходов требуется участие фоно-нов, обеспечивающих сохранение квазиимпульса при изменении волнового вектора электрона. В процессе оптического поглощения фононы могут поглощаться или испускаться. [24]
Как и в диэлектрических кристаллах, конечность кинетических коэффициентов идеального ( без примесей или дефектов) металлического кристалла связана с существованием процессов переброса. С учетом одних лишь нормальных процессов, идущих с сохранением суммарного квазиимпульса электронов и фононов, кинетические уравнения имели бы паразитные решения, отвечающие движению электронной и фононной систем как целого относительно решетки. [25]
Направление волновых векторов при таком взаимодействии изменяется по сравнению с тем, которое следует из обычного закона сохранения импульса. Поэтому процессы взаимодействия фононов, при которых не выполняется закон сохранения квазиимпульса, получили название процессов переброса, или / - процессов. [26]
 |
Прямые излу-чательные переходы. [27] |
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. [28]
Оказывается, при различных взаимодействиях, электрон-фононных, фотон-фононных и фонон-фононных, сохраняется квазиимпульс. Это будет видно из дальнейшего, а пока следует отметить, что для электрона настоящий импульс отличен от нуля, так что в силу закона сохранения квазиимпульса его импульс меняется при испускании или поглощении фонона. Куда же передается этот импульс, если фононы импульса не несут. Каждое испускание и поглощение фонона сопровождается передачей импульса решетке как целому. [29]
 |
Минимумы волы вроиог димости GaAs1 jJPir для нрявдор ( Г, кривая 1 и непрямого ( iti кривая S переходов в зависимости от состава твердого раствора. [30] |
Страницы: 1 2 3