Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хамакава Й. -> "Аморфные полупроводники и приборы на их основе" -> 17

Аморфные полупроводники и приборы на их основе - Хамакава Й.

Хамакава Й. Аморфные полупроводники и приборы на их основе. Под редакцией докт.техн.наук С.С. Горелика — М.: Металлургия, 1986. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): amorphnye-poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 153 >> Следующая

изменений не претерпевает.
- м ПЛОТНОСТИ состоянии
*• ™Р"1ГГ функции шп .и-
Рис. 2.2.1. Расчетные кривые плотности состояний (для Вс =2, М>с = 1, IVс= Ц>р = - 0,4), построенные в логарифмическом (верхние кривые) и линейном (нижние кривые) масштабах. Показаны верхняя половина зоны проводимости и нижняя половина валентной зоны. Значения энергии на оси абсцисс отсчитываются от середины каждой из зон [ 171
1 г----
Г
/
Вг--%0\ 10'' 1 \ "/ / 1 / \?,'0,и
0 1 2
39
дов: закон пропорциональности ~ЕУ2 [24] и закон прямой пропорциональности (~Е) [23] с учетом зон энергий, образованных локализованными состояниями. Результаты расчетов, проведенных методами теории возмущений и>в рамках приближения когерентного потенциала, показывают, что наиболее справедливой является модель [24].
Нарушение правила к-отбора
Для выяснения роли беспорядка в изменении правила Л-отбора изучим поведение введенной выше силы осциллятора М(Еі, Е2). Рассмотрим систему с трансляционной симметрией, состояниями ЕЛ в зоне проводимости (~ВС<:Е1 < Вс) и Е2 в валентной зоне (-/?,, <?"а <#„). Предположим, что оптический переход возможен только при Е2-^Е1 = = .~(ВС1 Ву)Е2, т.е. при соблюдении правила Аг-отбора для прямозонного перехода. При наложении на средний потенциал флуктуации с амплитудой № строгость правила /г-отбора нарушается. Иллюстрацией такого нарушения может служить рис. 2.2.2 [17], где приведены результаты расчетов для значений полуширины зон Вс~2 и Ву = 1. Центральная часть рисунка, ограниченная значениями энергий -2 < Е\ 2, — 1 ^ Ег ^ < 1, отвечает переходам типа зона—зона. Можно видеть, что линия Е2 = - (Ву/ВС)Е1, являющаяся геометрическим образом правила Лс-от-бора, значительно расширяется. Величина уширения имеет порядок И/2 і В.
В результате нарушения правила А:-отбора поглощение, рассчитанное по уравнению (2.2.4), вблизи края кривой уменьшается более резко,
Рис. 2.2.2. Контурная картина расчетных значений силы осциллятора Л/(Я,, Е2) для Вс=2, йр=1, прямозонных переходов, IV = 0,4, 7=0). Линии соответствуют значениям силы осциллятора М(Е1, Е2) = Ю'"3, где п = 0, ±1,..., ±6. Заштрихована область, соответствующая значениям М (?,, Я2) > 1 [17]
Рис. 2.2.3. Спектр межзонного поглощения, рассчитанный для Вс = 2, 1, прямозонных переходов н у = 0. На осн ординат отложен квадратный корень поглощенной интенсивности
40
чем соответствующий спад плотности состояний [16—17]. На кривой [1(Е)]1/2, показанной на рис. 2.2.3, наблюдаются линейные участки, отвечающие квадратичному закону спектра поглощения (2.2.4). Положение края собственного поглощения сдвигается в сторону меньших энергий. Величина этого сдвига относительно кривой, рассчитанной для 0, составляет ~ (И-,2//?с)+ (И^2//?,,). Этот результат также подтверждает модель [24], согласно которой пропорциональность плотности состояний ~Е1,г подразумевает квадратичную зависимость края собственного поглощения ~Ег.
Межзонная корреляция флуктуации потенциала
При расчете М(Еи Е2) (см. результаты на рис. 2.2.2) принимали, что флуктуации электронного потенциала в зоне проводимости и валентной зоне взаимонезависимы [17]. В общем случае, однако, эти флуктуации могут быть скоррелированы. На рис. 2.2.4 показаны два крайних случая корреляции флуктуации.
Такие различные по своему типу корреляции могут быть охарактеризованы коэффициентом корреляции у. В зоне проводимости и валентной зоне в отдельной точке объема полупроводника 7 принимает значения +1 и —1 для параллельных и антипараллельных флуктуации соответственно.
На рис. 2.2.5 показаны результаты расчетов силы осциллятора М(Еи Е2) для этих значений 7. Влияние у сказывается прежде всего на кривых в периферийных частях рисунка, в особенности в его углах {\Е1 | > ^ 2, а \Е2\ ^ 1), отвечающих переходом хвост-хвост. Для 7=0 зависимость силы осциллятора от энергий достаточно однородна; для значения 7 = +1 сила осциллятора в правом верхнем и левом нижнем углах существенно возрастает (рис. 2.2.5, а). Для 7 = —1 то же наблюдается в верхнем левом и нижнем правом углах (рис. 2.2.5, б). Все это свидетельствует об усилении оптических переходов хвост—хвост и отражает локальную природу электронных состояний в хвостах энергетических зон.
Наиболее заметные коренные изменения в энергетических зависимостях силы осциллятора в левом верхнем углу (рис. 2.2.5, б) соответствуют оптическим переходам с верхней части хвоста плотности состояний валентной зоны на нижнюю часть хвоста в зоне проводимости. Такое изменение силы осциллятора приводит к изменению опти-
Рис. 2.2.4. Два типа пространственных флуктуации потенциала в зоне проводимости и валентной зоне: а - параллельные; б - антипараллельные а б~
41
о
-4 -3 -2 -1 0 -4,5 -4,0 -3,5 -3,0
Е
Рис. 2.2.6. Спектр межзонного поглощения, рассчитанный для Вс=2, В„ = 1, пря-мозонных переходов, И7 = 0,4 для различных значений -у (см. цифры у кривых). Кривые, полученные для 7 = 1, 0 и -1 соответствуют рис. 2.2.5, а, 2.2.2. и 2.2.5, б. Кривые построены в линейном (а) и логарифмическом (б) масштабах [17]
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed