Межподзонные переходы электронов

В предыдущем разделе было показано, что межподзонные переходы электронов в квантовых ямах порождают интенсивное резонансное поглощение для световой волны р-поля-ризации, в то время как волна -поляризации не вызывает поглощения. Различны и показатели преломления для этих волн прфп . Если используется многопроходная геометрия (см. рис. 8) и падающая волна возбуждает в структуре одновременно обе нормальные волны, то на выходе из структуры р- и 5-компоненты оказываются сдвинутыми по фазе относительно друг друга на угол [c.49]

В предыдущих разделах подробно описано поглощение света, сопровождающееся межподзонными переходами электронов в квантовых ямах. Размерное квантование приводит, естественно, и к появлению подзон в валентной зоне. Межподзонные переходы дырок, однако, имеют свои особенности, это связано со сложной структурой валентной зоны в большинстве полупроводников, в частности в соединениях Аф , наиболее широко применяющихся при изготовлении наноструктур. [c.67]

Как видно из рис. 18, б, расстояние между дырочными подзонами в отличие от электронных немонотонно меняется. Это приводит к тому, что коэффициент межподзонного поглощения уже не имеет форму 5-образного пика даже в отсутствие уширения линии из-за рассеяния. Спектр поглощения определяется частотной зависимостью приведенной плотности состояний р(со), возникающей при проведении суммирования в (3.2) (для случая межподзонных переходов электронов p( o)x5[(i - .-Йсо)/Й]). [c.68]

Здесь для описания межподзонного резонанса используется модель осциллятора [12], в которой со21 ег -Ее )1Н т — феноменологическое время релаксации ЛГ, — поверхностная концентрация электронов в первой подзоне размерного квантования /21 — сила осциллятора для переходов электронов между уровнями и 2 > определяемая формулой (3.19). [c.53]

Все уровни континуума двукратно вырождены, и для каждого уровня симметричной ямы одно из стационарных состояний описывается четной волновой функцией, а другое — нечетной [13]. Правила отбора для оптических переходов в континуум описываются соотношениями, аналогичными формулам (3.13)—(3.15) для межподзонных переходов. Фотоионизацию может вызвать только свет, имеющий ненулевую z-компоненту вектора поляризации двумерные волновые векторы электрона в начальном и конечном состояниях совпадают. При фотовозбуждении электронов из основной подзоны v = 1 разрешены переходы только в нечетные состояния континуума. [c.56]

Прямые межподзонные переходы для электрона, как мы уже знаем, подчиняются другому правилу отбора по поляризации света вектор поляризации должен быть направлен вдоль оси роста, т. е. перпендикулярно плоскости квантовой ямы. Следовательно, возможно внутриподзонное поглощение света в квантовых ямах и для поляризации е II0Z. Такие переходы описываются формулой (3.87) с промежуточными состояниями в других подзонах. В настоящем издании мы не будем рассматривать такие переходы можно показать, что их вклад в поглощение при h(u< AE существенно меньше вклада от переходов типа (б) и (в) (см. рис. 22). [c.75]

Отметим интересную особенность поскольку энергия фотона для случая, показанного на рис. 23, йю =13 мэВ < йсо о, реальный переход электрона сопровождается уменьшением его энергии Ef = Efj +п(о- nonQ. Поскольку электронный газ при низких температурах вырожден, состояния, находящиеся выше уровня Ферми, свободны, а находящиеся ниже — заполнены. Таким образом, поглощение с участием фононов должно отсутствовать. Действительно, при низких температурах поглощение определяется в основном рассеянием на примесях и несовершенствах интерфейса и падает с ростом температуры. При дальнейшем увеличении температуры резкий край распределения Ферми размывается и становятся возможными оптические переходы с участием фононов, которые и начинают доминировать при температуре порядка 200 К. При этом также растет и число заполнения фононов Ng, что приводит к увеличению интенсивности переходов с поглощением фононов и дополнительному росту поглощения. Следует обратить внимание на большие значения коэффициента поглощения, сравнимые с величинами, наблюдающимися при межподзонном поглощении. [c.79]

Рассмотрим рассеяние света при межподзонных переходах еу-> еу в структуре с квантовой ямой -типа, в которой состояния в валентной зоне заполнены полностью, а в зоне проводимости — частично. Равновесную функцию распределения электронов в подзонах еу обозначим в виде где к — двумерный волновой вектор. Как и в случае двухуровневых квантовых систем, рассеяние еу->еу представляет собой двухквантовый процесс. Он включает поглощение первичного фотона с переходом электрона из валентной подзоны Лу в подзону ev и последующее излучение вторичного фотона с переходом равновесного электрона еу в оказавшееся пустым состояние Лу. Аналогично (5.10) для спектральной интенсивности имеем [c.164]

Деформационный механизм проявляется в недиагональном рассеянии г ху)2 или 2(ух)1 на продольных оптических колебаниях симметрии В2- Если для простоты анализа учесть в (5.14) в качестве состояний п, п электронно-дырочные возбуждения с нулевыми латеральными волновыми векторами =к У = Оик( =к У = 0), то матричный элемент отличен от нуля только для межподзонных переходов с изменением проекции углового момента дырки на 2. В результате составной трехквантовый матричный элемент оказывается пропорциональным комбинации 62x6 у +е2у 1х произведений компонент векторов поляризации е2 и в . [c.167]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...