Непрямые экситоны

Участие фонона мало влияет на энергию экситона (энергией фонона обычно пренебрегают), но зато мои ет суш,ест-венно увеличить его импульс. Естественно, что уничтожение такого экситона возможно также лишь через непрямой переход — через рождение фотона с одновременным рождением или уничтожением фонона. При этом фонон заберет избыток импульса экситона. Так как непрямые переходы менее вероятны, чем прямые (в них участвует большее число частиц), то отсюда следует, что непрямые экситоны имеют более длительное время жизни. Если время жизни прямых экситонов порядка 10" с, то для непрямых экситонов оно может достигать 10 с. [c.153]

В процессе своего перемещения по кристаллу электрон проводимости может быть захвачен на уровень , (переход 6 на рис. 8.2). На этом уровне он может находиться достаточно долго, а затем может возвратиться (за счет, например, теплового возбуждения) обратно в зону проводимости — переход 7. Наличие в кристаллофосфоре подобных ловушек электронов, естественно, существенно увеличивает длительность люминесцентного свечения. Заметим, что длительность люминесценции связана не только с ловушками , но и с рядом других факторов. Например, она связана с временем жизни экситонов. Напомним, что непрямой экситон живет значительно дольше, чем прямой (см. 6.4). [c.190]

Возбужденные состояния этого типа называются непрямыми экситонами. [c.318]

Определить форму разрешенных переходов и запрещенных непрямых переходов первого порядка на экситонный уровень с квазиимпульсом К, лежащим у края зоны Бриллюэна. [c.90]

Исследуем непрямые переходы в кристаллах с одной молекулой Б элементарной ячейке при слабой связи экситонов с фононами молекулярного кристалла в случае, когда можно пренебречь многофононными процессами. Оператор взаимодействия фотонов с молекулами кристалла можно записать в узельном представлении [c.378]

В изотропных кристаллах второе слагаемое в (48.25) ответственно за непрямые переходы. В приближении эффективной массы экситонов они впервые рассматривались в работе Демиденко [319]. Их роль по сравнению с дипольно разрешенными прямыми переходами, обусловленными первым слагаемым в (48.25), исключительно мала, так как Q < 10 . [c.379]

При непрямых переходах фотон одновременно превращается в пару частиц — экситон и фонон. Переход происходит при выполнении закона сохранения- момента и энергии [c.380]

В непрямых переходах все подуровни экситонной зоны играют активную роль при поглощении света. Поэтому даже при очень низкой температуре ширина полосы поглощения сравнивается с шириной экситонной зоны. [c.380]

ЭКСИТОНОВ на фононах проявляются и при непрямых переходах. Однако ширина полосы поглошения в основном определяется раскрытием экситонной зоны, а не временем жизни экситонов. [c.381]

В заключение этого параграфа рассмотрим влияние непрямых переходов на зависимость от температуры моментов кривой поглощения. При непрямых переходах поглощение фотона сопровождается одновременным рождением экситона и фонона. В этом случае взаимодействие внешнего поперечного электромагнитного поля с оптически изотропным кристаллом с изолированной экситонной полосой описывается гамильтонианом [c.446]

Энергия связи в (45.9), таким образом, уменьшилась на множитель 1/8. Суммируя, мы можем так интерпретировать результаты. При возбуждении электронов из валентной зоны в зону проводимости одноэлектронное приближение зонной модели не учитывает кулоновского взаимодействия между возбужденными электронами и дырками, оставшимися в валентной зоне. Если мы сначала ограничимся переходами при сохраняющемся А-векторе электрона, а значит, и при К=0 для экситонов, то эта модель приводит к спектру, сходному со спектром возбуждения водорода с граничной энергией Еа- Для непрямых переходов (/Ст О) появляется дополнительный вклад в энергию. Для малых К она может быть описана, согласно (45.9), как кинетическая энер ия центра тяжести экситона. Однако во всех случаях, в которых существенны непрямые переходы экситонов, эта интерпретация оказывается непригодной. Непрямые переходы делаются существенными, когда экстремумы зоны проводимости и валентной зоны лежат при разных значениях А-вектора. Тогда выражение (45.6) делается неправильным и (45.9) требует поправки в двух отношениях. По- [c.188]

Мы должны и здесь вероятность перехода усреднить с множителем, который дает вероятность того, что электрон и дырка находятся в одной и той же части пространства. Это дает, как и в первом уравнении (71.11), множитель п . Суммируя, наконец, по всем п, получим для непрямых разрешенных переходов в дискретные экситонные состояния [c.280]

Можно показать, что для непрямых запрещенных переходов экситонов мнимая часть диэлектрической проницаемости [c.280]

Непрямые переходы происходят в германии с высшего уровня валентной зоны пз точки Г в наинизший уровень зоны проводимости в точку I (см. рис. 39). Участвующие фононы в соу (д )-спектре (см. рис. 48 для алмаза) должны обладать -векторами, направленными к точке I. Четыре пары переходов связаны с одним из фононов ТА [1), 1А (1),Т0 (I) и 10 (I). Форма отдельных компонент обуславливает принадлежность тех или иных фононов и участие экситонов в переходах. [c.282]

Г. л. экс и тонов в полупроводниках возникает в том случае, когда кинетич. энергия зкси-тонов превышает энергию, к-рой они обладают в состоянии теплового равновесия при данной темн-ре кристалла. Эти т. н, горячие экситоны рождаются в полупроводнике в актах непрямого экситонного поглощения при переходах в состояния выше дна экситонной зоны. [c.517]

Рассмотрим еще кратко непрямые экситонные переходы, причем ограничимся несколькими замечаниями. Энергия непрямого экситона (электронный переход из точки максимума Аг- О параболи- [c.279]

Экситоны и фононы. В процессах рождения и уничтожения экситонов могут участвовать фононы. Различают экситоны, родившиеся при прямых и непрямых переходах. При прямом переходе уничтожается фотон, рождается экситон. При непрямом переходе уничтожается фотон, рождается экситон, кроме того, уничтожается или рождается фонсн. Законы сохранения энергии и импульса частиц имеют вид для прямого перехода [c.153]

Время ЖИЗНИ экситонов в прямозонуых материалах мало не) вследствие прямой рекомендации с испусканием фотона. В материалах с непрямой делью время жизни экснтонов, вообще говоря,, гораздо больше (мнкро- и миллисекунды), поскольку закон сохранения импульса требует испускания фонона при рекомбннации. [c.132]

Величины 1т б/, входящие в ПЭ (29), описывают процессы возбуждения среды за счет энергии, теряемой нейтрино. Поскольку мнимая часть диаграммы Фейнмана отвечает процессам, диаграммы которых возникают при всевозможных ее рассечениях, первое слагаемое (30) (секущая 1 па рис. 1) описывает процесс рождения пары частица — дырка слабым взаимодействием нейтрино с электроном. Второе слагаемое (30) добавляет сюда процессы непрямого рождения пары через посредство поляризации среды, индуцированной слабым взаимодействием (секущая 2), а также рождения коллективного возбуждения — нлазмопа, экситона, фопона и др. (секущая 3). Процессам двух последних типов и отвечают коллективные эффекты, о которых шла речь в п. 1. Эти процессы можно описать с помощью электромагнитного форм-фактора нейтрино, отражающего появление индуцированных его слабым взаимодействием распределений заряда и тока ) [11] [c.226]

Непрямые переходы при взаимодействии фотонов с экситонами. Исследованная в предыдущем параграфе полоса поглощения света Б кристаллах обусловлена прямыми переходами фотонов в экситоны. При прямых переходах смещение резонансной частоты и расширение полосы поглощения обусловлены изменением (из-за взаимодействия экситонов с фононами) закона дисперсии экснтонов и их временем жизни. Наряду с прямыми переходами возможно поглощение света кристаллом при непрямых переходах, когда одновременно с экситоном рождается один или несколько фононов. [c.378]

Если дно экситонной зоны соответствует значению к = 0, то при малых значениях безразмерного параметра связи 1) и высоких температурах функция формы линии поглощения А (и) имеет вид асимметричной лоренцевой кривой (с сравнительно большой асимметрией в сторону больших частот). Эта асимметрия обусловлена непрямыми переходами в экситонные состояния с к ФО. При низких температурах (0< тса) спектр поглощения состоит (см. [345]) из узкой резонансной бесфононной линии и фононного крыла со стороны высоких частот. Ширина резонансной линии убывает с температурой по экспоненциальному закону (при учете однофононных процессов). [c.434]

Спектры горячей люминесценции в кристаллах сернистого кадмия наблюдались в работе Гросса, Пермогорова и их сотрудников [460] и в работе Мартина и Варма [486]. В кристаллах сернистого кадмия экситоны в основном взаимодействуют с продольными оптическими фононами частоты Оо 310 Константа экситон-фононной связи а ж 0,7. Поэтому маловероятны многофононные процессы, при которых экситон испускает фотон одновременно с несколькими продольными оптическими фононами. Авторы работ. [460, 486] считают, что в этом явлении свет излучается кристаллом в результате каскадных процессов. Если энергия падающего фотона Йсо превышает энергию дна экситонной зоны Eg, то в кристалле в результате непрямого процесса с участием фонона для компенсации изменения импульса, рождается экситон с кинетической энергией Йю — Eg — Шо. Время жизни экситона по отношению к испусканию оптического фонона 10 с, а время жизни по отношению к высвечиванию 10 с. Таким образом, с вероятностью 11 л т /тг 10" произойдет испускание фотона с энергией Йсо — 2ЙОо. Потеря энергии ЙОо связана с испусканием фонона для компенсации импульса исчезающего экситона. В результате взаимодействия с поперечными оптическими фононами экситоны при термализации теряют энергию дискретными порциями ЙОо- На каждом п-и шаге такого каскадного процесса возможно излучение фотона с вероятностью 10 и испусканием фотонов энергии [c.608]

Модель экситонного состояния Нокса. Экситоны в полупроводниках с непрямой энергетической щелью рассмотрел Нокс (см. его книгу [15]). Энергия образования экситона равна Eg — Eв, где в —энергия связи экситона. Для водородной модели экситона (см. гл. 18) имеем [c.743]

В зоне проводимости арсенида алюминия непрямой минимум X расположен ниже непрямого минимума L и прямого минимума Г. Существует значительная неопределенность в значениях и Eg для AIAs. Онтон [28] дал значение fij = 2,95 эВ при комнатной температуре. Монемар [29] получил = 3.070 эВ (это значение включает энергию связи экситона 4 мэВ, взятую такой же, как для GaAs) п Eg 2,163 эВ (включающее энергию связи экситона 10 мэБ, взятую такой же, как для GaP) при Т — 300 к. Дингл и др. [30] для арсенида алюминия при комнатной температуре предложили значения Я = 2,168 эВ и = = 3,018 эВ, а также оценили зиачение Eg как лежащее в пределах от 2,25 до 2,35 эВ. Значения энергетических зазоров, полученные Динглом н др. [30], мы будем использовать в дальнейшем. [c.223]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...