Непрямой переход при поглощении свет

Собственное поглощение. Оно связано с переходами электронов из валентной зоны в зону проводимости. Выше уже отмечалось, что в идеальном полупроводнике при 7 = 0К валентная зона заполнена электронами полностью, так что переходы электронов под действием возбуждения в состояние с большей энергией в этой же зоне невозможны. Единственно возможным процессом здесь является поглощение фотона с энергией, достаточной для переброса электронов через запрещенную зону. В результате этого в зоне проводимости появляется свободный электрон, а в валентной зоне—дырка. Если к кристаллу приложить электрическое поле, то образовавшиеся в результате поглощения света свободные носители заряда приходят в движение, т. е. возникает фотопроводимость. Таким образом, для фотонов с энергией hvдлин волн (т. е. больших hv) имеет место сплошной спектр интенсивного поглощения, ограниченный более или менее крутым краем поглощения при hvинфракрасной области спектра. В зависимости от структуры энергетических зон межзонное поглощение может быть связано с прямыми или непрямыми оптическими переходами. [c.307]

Межзонное рекомбинационное излучение. Выше отмечалось, что поглощение света полупроводником может привести к образованию электрона в зоне проводимости и дырки в валентной зоне. Если межзонный переход является прямым, то волновые векторы этих носителей заряда одинаковы к —к. Образовавшиеся свободные носители заряда участвуют в процессах рассеяния, в результате чего за время релаксации —10 с) электрон опускается на дно зоны проводимости, а дырка поднимается к потолку валентной зоны. При их рекомбинации генерируется фотон, т. е. возникает излучение света. Переходы электронов из зоны проводимости в валентную зону могут быть прямыми и непрямыми (так же как переходы при поглощении света). Прямой излуча-тельный переход изображен на рис. 9.7. [c.314]

Наконец, принципиальное преимущество электронного механизма по сравнению с термоупругим для возбуждения акустических импульсов с Та Ю ПС состоит В ТОМ, ЧТО ОН при поглощении оптического кванта включается безынерционно (при переходе электрона из валентной зоны в зону проводимости). Безынерционное возбуждение фононной подсистемы полупроводника осуществляется лишь при непрямых процессах межзонного поглощения света, однако при этом на нагрев ре- [c.167]

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]

Невырожденный электронный газ 35 Неприводимые представления Пб, 364 Непрямой переход при поглощении света 269 и д. [c.415]

Собств. поглощение света возможно при 1i(ii 8g. Миним. энергия квантов, поглощаемых П. (порог, или край собств. поглощения), может быть больше 8g, если дно зоны проводимости 8с я потолок валентной зоны соответствуют различным р. Переход между ними не удовлетворяет требованию р =р, в результате чего поглощение должно начинаться с более коротких длин волн. В случае Ое это переходы в Г-минимум. Однако переходы, для к-рых р Фр, также оказываются возможными, если эл-н, поглощая фотон, одновременно поглощает или испускает фонон. Оптич. переходы, в к-рых эл-н существенно изменяет свой квазиимпульс, наз. непрямыми, в отличие от прямых переходов, удовлетворяющих условию р и р. Необходимость испускания или поглощения фонона делает непрямые переходы значительно менее вероятными, чем прямые. Поэтому коэфф. поглощения света, обусловленный непрямыми переходами, порядка 10 см , тогда как в области прямых переходов он достигает 10 см . [c.565]

Непрямыми наз. переходы, в к-рых кроме электрона и фотона участвует фонон или примесный центр. В этом случае соотношение р и р не выполняется. Непрямые переходы менее вероятны, однако они определяют коэф. поглощения света при йш > в случае, когда экстремумы зон находятся в разных точках импульсного пространства. У Ge, напр., абс, экстремум зоны проводимости находится в точке В (рис. 8), к-рая лежит на границе зоны Бриллюэна. Максимум валентной зоны лежит в точке А при р = 0. Зона проводимости имеет более высокий минимум в точке С при р — 0. Ра,зность энергий между точками С п А равна Прямые переходы возможны лишь при йш > [c.42]

В области энергий < йш < возможны лишь непрямые переходы (наклонная линия). Коаф, поглощения света вблизи фуидам. края 1(>—10 см при прямых переходах и 10 см > при непрямых переходах. [c.42]

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]

На первой ступени электрон, поглощая фотон частоты о) и поляризации 61, переходит в промежуточное, виртуальное состояние на второй ступени он, поглощая второй фотон частоты а и поляризации е , переходит в конечное состояние. Вероятность таких процессов очень мала, так что необходимы источники света высокой интенсивности (лазеры). Их значение заключается не в том, что, наряду с прямыми и непрямыми переходами, они дают еще один механизм поглощения, а, скорее, в том, что для двухфотонных процессов существуют, по сравнению с однофотоннымн, другие правила отбора. Переходы, которые ие наблюдаются в нормальном спектре, могут быть измерены при двухфотонном поглощении. [c.274]

При изучении оптических свойств халькогенидов свинца широко используется отражательная методика. Эвери [39] определил коэффициент поглощения, измеряя отражение поляризованного света. Точность таких измерений будет максимальной при условии, если мнимая часть комплексной диэлектрической проницаемости значительно больше действительной части. Это условие выполняется в области, где коэффициент поглощения более или равен 10 см т. е. далеко за краем полосы собственного поглощения. Скэнлон провел прямые измерения коэффициента поглощения, используя полированные монокристаллы микронной толщины [40, 41]. Из-за малых размеров образцов потребовалось применение инфракрасного микроскопа. Из этих данных им были получены значения ширины запрещенной зоны для прямых и непрямых переходов. Оказалось, что во всех случаях значения для непрямых переходов были меньше, чем для прямых. Это было объяснено поглощением с участием фононов, поскольку измерения проводились при комнатной температуре, существенно превышающей дебаевскую температуру для этих соединений. [c.332]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...