Переходы внутризонные

Рис, 9.5. Структур. валентных подзон и внутризонные переходы [c.311]

Рассматриваемые внутризонные переходы происходят с нарушением правил Отбора. Они осуществляются либо когда наряду с поглощением фотона происходит поглощение или испускание фо-нона, либо когда имеется рассеяние носителей на ионизованных примесях. Это обусловлено законом сохранения импульса. Расчеты показывают, что коэффициент поглощения свободными носителями заряда определяется проводимостью вещества [c.311]

В отличие от металлов полупроводники имеют довольно сложный спектр оптического поглощения. В металле фотоны поглощаются электронами проводимости, совершающими переходы внутри энергетической зоны. Поэтому спектр поглощения металла непрерывен металлы поглощают излучение любой частоты. В полупроводниках фотоны могут поглощаться электронами валентной зоны (с последующим переходом в зону проводимости или на примесные уровни, находящиеся внутри запрещенной зоны), электронами на примесных уровнях (с переходом в зону проводимости или на другие примесные уровни), электронами проводимости (с последующими внутризонными переходами). Переходам электронов из валентной зоны в зону проводимости отвечает так называемая полоса собственного поглощения полупроводника она характеризуется наиболее высоким коэ-ф-фициентом поглощения. Частота о) р, соответствующая [c.164]

Полагая, что поглощение света в полупроводниках происходит за счет внутризонных переходов, т. е. свободными носителями заряда, что в самом деле имеет место для ИК диапазона, коэффициент поглощения полупроводника и-типа можно представить в виде [c.188]

Это уравнение учитывает внутризонные оптические переходы (происходящие в максимуме плотности состояний) индивидуального дипольного осциллятора с частотой со, и силой /,. Уравнение (8.6) можно переписать в более удобной форме [c.340]

Рис. 2.19. Внутризонные и меж-зонные переходы в полупроводниках.

В среднем ИК-диапазоне поглощение света обусловлено колебаниями решетки и присутствием примесей, а также внутризонными переходами свободных носителей заряда. На рис. 3.8 показаны спектры поглощения света монокристаллом кремния при разных температурах. Поло- [c.83]

Для почти свободных, или валентных, электронов в кристалле возбуждения можно рассматривать, привлекая картину энергетических зон и сопоставляя возбуждения с переходами с одного энергетического уровня на другой в пределах одной и той же зоны (внутризонные переходы, возможные в случаях, когда зона является незаполненной, как это имеет место в металлах) или с переходом на уровень более высокой незаполненной зоны (межзонный переход). [c.272]

Поглощение излучения свободными носителями тока (внутризонные электронные переходы) [c.216]

В данной главе рассмотрена микроскопическая теория различных механизмов поглощения света в гетероструктурах с квантовыми ямами. Сначала в рамках одноэлектронной зонной теории описаны внутризонные и межзонные оптические переходы двумерных электронов. Поскольку энергетический спектр двумерных носителей заряда существенно отличен от спектра трехмерных, механизмы оптического поглощения в квантовых ямах качественно отличаются от аналогичных процессов в объемных полупроводниках. На рис. 6 показаны подзоны размерного квантования электронов зоны проводимости (с) и валентной v) зоны в квантовой яме, а также возможные оптические переходы. [c.37]

Валентная зона предполагается невырожденной, законы дисперсии в с-зоне и у-зо-не — параболическими. Для каждой из зон показаны две подзоны размерного квантования, а также континуум надбарьерных состояний. Стрелками показаны внутризонные (7, 2, 3) и межзонные (4, 5) оптические переходы двумерных электронов. [c.38]

Выражение (3.9) позволяет сделать вывод о том, что разрешенные оптические переходы в квантовых ямах делятся на две группы, правила отбора в которых определяются различными условиями. Это так называемые внутризонные переходы, которые идут в пределах одной зоны — проводимости или валентной (я, = Я/), и межзонные переходы с л, nf. Перейдем к подробному рассмотрению переходов этих двух типов. [c.41]

Внутризонные оптические переходы в квантовых ямах [c.42]

Напомним, что в объемном полупроводнике с идеально периодической кристаллической решеткой прямые внутризонные оптические переходы невозможны. Закон сохранения импульса для системы двух частиц (электрон и фотон) требует, чтобы волновые векторы электрона в начальном (к) и конечном (к ) состояниях были близки к = к-ья к, так как волновой вектор света я пренебрежимо мал по сравнению со средним значением волнового вектора электрона. При этом не может быть одновременно выполнен закон сохранения энергии [c.42]

Согласно (3.9), для внутризонных переходов дипольный матричный элемент равен [c.43]

Одночастичные процессы возбуждения, описываемые матричным элементом (Рк) о, можно разделить на два типа внутризонные и межзонные. Внутризонные переходы возможны только для электронов в зоне проводимости металла или полупроводника, (В валентной зоне [c.222]

Блоховские матричные элементы, частоты возбуждения и силы осцилляторов имеют особенно простой вид в предельном случае больших длин волн (йС о). Так, для внутризонных переходов легко находим [c.223]

Здесь 1/т есть средняя обратная эффективная масса рассматриваемых электронов проводимости. Для силы осциллятора, соответствующей внутризонному переходу в предельном случае длинных волн, мы имеем [c.223]

При этом падающие быстрые электроны вызывают в системе как внутризонные, так и межзонные переходы отдельных частиц. [c.226]

В рамках RPA мы опять приходим к явлениям экра нирования и коллективных колебаний. Рассмотрим сначала первое из них. Пусть мы имеем дело с изолятором или с собственным полупроводником при температуре, близкой к абсолютному нулю. Тогда внутризонных переходов нет, и в пределе больших длин волн и низких частот мы получаем [c.227]

Первый член в формуле для поляризуемости (4.43а) связан с внутризонными переходами валентных электронов, два последующие члена — с межзонными переходами, а последний представляет собой статическую поляризуемость электронов внутренних оболочек. [c.233]

Здесь величины N и т суть соответственно концентра ция и эффективная масса электронов проводимости (опять имеется в виду изотропный случай). Второй член в правой части равенства (4.46) описывает поляризуемость электронов проводимости. Здесь фигурирует,эф фективная масса электрона m , так как, согласно нашему предположению, вклад в поляризуемость дают только внутризонные переходы. Третий член в правой части (4.46) есть статическая поляризуемость валентных электронов. Таким образом, длинноволновые плазменные колебания осущ,ествляются на частоте [c.235]

Внутризонная фотопроводимость связана с изменением подвижности носителей заряда при их перераспределении по энергетич. состояниям в результате поглощения излучения. К процессам, вызывающим внутризонную Ф-, относят оптич. переходы носителей заряда внутри одной зоны, к-рые возможны благодаря рассеянию носителей на примесях и фононах (см. Рассеяние носителей заряда в твёрдом теле) прямые оптич, переходы между подзонами дырочной зоны в полупроводниках р-типа ( лёгкие и тяжёлые дырки, см. Зонная теория) переходы между подзонами размерного квантования в полупроводниковых структурах (см. Квантовые размерные эффекты). Внутризонная Ф. впервые наблюдалась Моссом и Хокинзом (I960) в p-Ge (переходы между подзонами дырок) и Ролли-ном (1961) в M-InSb (внутризонное поглощение). [c.356]

Возможны и др. механизмы предпробойной Э.— прямое возбуждение центров свечения электронным ударом, а также внутризонная Э., наблюдаемая в р—п-переходах, включённых в запорном напраэлснии. При внутризонной Э. свободные электроны (или дырки) испускают свет при переходах в пределах зоны проводимости (валентной зоны), без участия центров свечения. Такая Э. отличается крайне широким спектром, охватывающим всю область прозрачности полупроводника и даже заходящим в область собств. поглощения. [c.537]

Влияние легирования на чувствительность кристаллов LiNbO, и LiTaOj подробно описано в [44, 65J. Использование переходных металлов в качестве легирующих добавок связано с их способностью под действием света обратимо отдавать d-электроны в зону проводимости. Измерение дифракционной эффективности при записи на длинах волн % = 0,488 мкм и Я = 0,633 мкм показало значительное увеличение чувствительности кристаллов, легированных Мп, Fe, Си, однако легирование Сг, Со и Ni не оказывает существенного влияния на дифракционную эффективность. Рост дифракционной эффективности во время записи голограммы в чистом кристалле LiNbOs и в кристаллах с различными добавками показан на рис. 7.13 [44J. Легирование Fe увеличивает чувствительность в 500 раз. Имеется связь между спектрами поглощения и чувствительностью к записи кристаллов с различными добавками. При легировании Сг, Со и Ni оптическое поглощение обусловлено внутризонными переходами, в то время как для Мп, Fe и Си поглощение вызывается ионизацией. [c.322]

Высоколежащие энергетические уровни зоны проводимости сильно меняются в зависимости от состава окисла, так как эти уровни критически зависят от природы металлического иона в 4-положе-ции. На рис. 8.6 приведен спектр мнимой части оптической диэлектрической проницаемости г", полученный Куртцем [14] и Кардоной [15] из анализа УФ отражения. На этом рисунке указаны возможные внутризонные переходы iSe, Я,е и S-1, (см. рис. 8.5). Каждый из двух пиков, приходящихся на 5 0,5 и 9 1 эВ, вероятно, включает в себя более чем рдну критическую точку или критическую линию в зоне Бриллюэна. Внутризонный переход S , например, может включать переходы Хь (верхний) Хз, Хь (верхний) Х5 и Хь (нижний) [c.343]

Рис 8 6 Спектр поглощения SrTiOs [14, 15].Sg, и Sy, — внутризонные переходы So, Я, — усредненные параметры осциллятора Зельмейера. [c.343]

Поскольку имеется несколько близко расположенных переходов, которые дают вклад в переход St, и поскольку детальная структура зоны и внутризонные правила отбора для кислородно-октаэдрических сегнетоэлектринов достоверно неизвестны, удобно ввести эффективный поляризационный потенциал р, который является потенциалом [c.344]

Пусть полупроводником поглощается излучение лазера, частота которого и лежит в интервале зона/ -Ё зона/ + Это поглощение сопровождается прямыми электронными переходами через запрещённую зону с шириной -Езона- Такой процесс в стационарном режиме уравновешивается обратным процессом, состоящим в спонтанной излучательной рекомбинации. Если скорость этой рекомбинации много меньше скорости установления квазиравновесия между носителями и решёткой и скорости внутризонной термализации самих носителей, то как в зоне проводимости, так и в валентной зоне успевают возникнуть квазиравновесные распределения электронов и дырок с соответствующими квазиуровнями Ферми и температурой, равной температуре решётки Т. Охлаждение наступает в условиях, когда носители, появляющиеся в результате поглощения фотонов на- [c.51]

Если зона полностью заполнена, в ней, конечно, невозможны внутризонные переходы. Для незаполненных зон, исходя из закона сохранения импульса, поглощение света носителями должно сопровождаться поглощением (испусканием) фонона, обеспечивающим выполнение закона сохранения импульса. Поэтому методы расчета таких переходов должны быть близкими к методам, приценяемцм [c.216]

Двумерные электроны имеют больше каналов внутризонно-го поглощения, нежели трехмерные. В квантовых ямах возможны межподзонные (7) и внутриподзонные (2) оптические переходы, а также процессы фотоионизации квантовых ям (i), сопровождаемые переходами из размерно-квантованных дискретных состояний в надбарьерные состояния непрерывного спектра. Переходы между различными подзонами размерного квантования из к -зоны в с-зону 4, 5), вызываемые светом с tUu > Eg, могут порождать целое семейство полос межзонного поглощения. [c.37]

Рассмотрим еще раз матричный элемент, определяющий внутризонное поглощение света (Л( = в (3 9)), теперь применительно к случаю внутриподзонных оптических переходов (у = у ) [c.72]

Основной вклад во внутризонное поглощение в объемных полупроводниках дают переходы электронов с рассеянием на фононах и примесях. В квантовых ямах присутствует также рассеяние на несовершенствах интерфейсов (границы раздела), образующих квантовую яму (например, на границах СаАз/АКЗаАз в структурах АЮаАз/ОаАз/АЮаАз). Эти механизмы рассеяния дают различный вклад в поглощение для разных температур и разных участков спектра. Мы ограничимся описанием внутриподзонного поглощения света 1фи рассеянии на полярных оптических фононах. относительная роль которого обычно достаточно велика. [c.74]

Пусть мы имеем твердое тело, в котором существенна только одна зона — зона валентных электронов. Примерами таких твердых тел являются металлы, в которых зона проводимости отнесена от внутренних зон, а также полупроводники и изоляторы, в которых энергетическая щель между заполненной валентной зоной и состояниями внутренних электронов достаточно велика. Пусть далее частота исследуемого возбуждения велика по сравнению с частотами, соответствующими как внутризонным, так и межзонным переходам, силы осцилляторов для кото-рых еще ощутимы. Это условие легко удовлетворяется для внутризонных переходов (соответствующая максИ мальная частота равна kva)-, что же касается межзон-ных переходов, то здесь все зависит от конкретных свойств данного твердого тела. При выполнении указанных условий второй член в правой части равенства (4.23 можно разложить в ряд по степеням отношения . [c.230]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...