Межзонные переходы непрямые

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]

Механизмы поглощения в полупроводнике могут быть различными. В одних случаях оно связано с межзонными переходами, когда электрон валентной зоны при поглощении кванта энергии hv переходит в зону проводимости. Возможны прямые и непрямые переходы. При прямых переходах hv > где [c.225]

Рис. 53. Схема прямых ((Оо) и непрямых (со1, (Ог) межзонных переходов при низкой температуре.

Выполнение законов сохранения энергии и квазиимпульса при непрямом поглощении или испускании фотонов может обеспечиваться и за счет взаимодействия со свободными носителями тока в зонах. В самом деле, при непрямом межзонном переходе электрона изменение квазиимпульса (и энергии) может быть скомпенсировано за счет соответствующего изменения квазиимпульса одного из свободных электронов (дырок) в зоне проводи- [c.309]

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]

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. [c.315]

AW — ширина запрещенной зоны) электрон не изменяет своего импульса, в то время как при непрямых переходах он меняет импульс, поглощая или испуская фонон в этом случае должно быть выполнено условие hv > -Ь ф, где Wф — энергия фонона. При межзонном поглощении Р, = Рр = 1. [c.225]

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]

Обсуждая межзонное поглощение, мы считали переходы вертикальными, как того требует трансляционная симметрия, о предположение следует отбросить, если электрон в процессе перехода вызывает колебания решетки. Такой переход называется непрямым, [c.369]

Последний применен для описания Ga Ali N (х - 0 0,25 0,5 0,75 1) в [94]. С помощью метода ЛМТО-сильной связи оценивались энергии формирования (Е ) ТР, рассчитаны энергетические спектры, величины прямых (Г—Г) и непрямых (Г—X) переходов, решеточные постоянные, модули упругости, рассмотрены эффекты релаксации. Согласно [94], изменение типа межзонного перехода (прямой—непрямой) происходит при х 0,42. ) раствора составляет незначительную положительную величину ( 15— 20 мэВ/атом) и имеет параболическую концентрационную зависимость. С использованием техники расширенного кластера [106] оценивался предел смешиваемости при образовании неупорядоченных ТР. Установлено, что при типичных температурах синтеза данных систем (/ 600 °С) могут быть достигнуты полная растворимость компонентов и образование неограниченного ТР. [c.60]

Вероятность непрямых межзонных переходов значительно меньше вероятностей прямых переходов. Поэтому при их вычислениях можно пользоваться теорией возмущений. В теории возмущений фотопереходы из начального состояния и, в конечное состояние с, кх) выступают как процессы второго порядка, осуществляемые через промежуточные состояния типа с, к). [c.306]

С другой стороны, при поглощении фотона при непрямом переходе электрона с участием примеси из-за большой массы последней она практически не принимает на себя энергию. Поэтому энергия поглощаемого фотона равна выражению (42.41). Естественно, что вероятность такого процесса пропорциональна концентрации примеси. Непрямые межзонные переходы при куло-новском взаимодействии электронов с ионизованными примесями исследовались в работе [180]. [c.309]

Точнее, они называются прямыми межзонными переходами. Анализ оптических данных обычно затруднен из-за возможности непрямых межзонных переходов, при которых волновой вектор к электрона не сохраняется, и избыточны квазиимпульс уносится квантованным колебанием решетки (фононом). Поскольку энергии фононов гораздо меньше энергий оптических фотонов в моновалентных металлах (гл. 23 и 24), наши обш,ие выводы не очень чувствительны к возможности непрямых переходов, и мы будем пренебрегать ими. Их, однако, нельзя игнорировать в более точной количественной теории. [c.294]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...