Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хамакава Й. -> "Аморфные полупроводники и приборы на их основе" -> 19

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 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 153 >> Следующая

Такой механизм формирования хвостов Урбаха был предложен в работах [38, 52-53] для экситонно-фононных систем в изоляторах при конечных температурах. В работе [54] эта теория распространена на неупорядоченные системы, а в работе [55] осуществлены численные расчеты хвостов Урбаха.
Теория спектров межзонного поглощения разработана [16-17] в рамках приближения когерентного потенциала. На рис. 2.2.7 показаны результаты расчетов спектров вблизи края, проведенных для различ-
0
Рис. 2.2.7. Расчетные кривые спектра межзонного поглощения (изображенного на рис. 2.2.3), построенные в полулогарифмических координатах
45
ных значений степени неупорядоченности №. Сравнивая расчетные кривые для плотности состояний и спектра поглощения можно заключить, что характер спада хвоста Урбаха определяется характером спада хвоста плотности состояний. При записи выражения для плотности состояний в зоне проводимости и в валентной зоне
р1саП (?,) ~ехр (?-, / Гс), р1м (Е2) ~ехр Г„), (2.2.8)
где Гс и Г", даются следующими приближенными выражениями [17]:
Гс » И2С12ВС, Г„ * У\\гву, (2.2.9)
выражение для хвоста края поглощения принимает вид
/(?)~ехр (Я/Г), (2.2.10) где значение обратного коэффициента крутизны дается выражением
Г~тах(Гс, Г„). (2.2.11)
Экспоненциальный спад хвоста наблюдается для расчетных кривых при Н>1 В< 0,7. При В ^ 1 характер спада больше отвечает кривой Гаусса. В аморфных полупроводниках флуктуации потенциала № по порядку величины составляют доли от энергии связи, которая в свою очередь имеет один порядок с В. Поэтому в аморфных полупроводниках выполняется условие экспоненциального спада хвоста (Н'/В^ ?0,7).
Полученные результаты не зависят от коэффициента межзонной корреляции флуктуации потенциала 7, так что кривые хвостов Урбаха, расчитанные для значений 7=0, ±1 (см. рис 2.2.6, б), практически сливаются. Этот факт находится в противоречии с моделью плавно меняющегося потенциального рельефа, где экспоненциальная зависимость для хвоста наблюдается только в случае параллельных флуктуации. Таким образом, теория разработанная авторами данной статьи, имеет преимущества, так как объясняет природу хвоста Урбаха для большой гаммы веществ и явлений, будь то кристаллические или аморфные материалы с ковалентным или нековалентным типом связи, с экситон-ными или межзонными оптическими переходами.
2.2.5. Фотоструктурные изменения
Одной из характерных для полупроводников особенностью оптического поглощения является то, что оно часто сопровождается многочисленными фотостимулированными процессами, такими как поглощение и парамагнетизм [56], усталость люминесценции [57-58], обратимые и необратимые фотоструктурные изменения [59], явление лазерного отжига [60], эффект Стаеблера—Вронского [61] и др. Эти процессы классифицируются обычно по времени жизни создаваемых эффектов (ста-46
бильные, метастабильные и нестационарные) и по их обратимости при различных воздействиях (например, нагревании или облучении). Так называемые обратимые фотоструктурные изменения в халькогенидных стеклах [59, 62—64], которые обсуждаются в настоящем разделе, представляют собой фотостимулированные, стабильные и обратимые по отношению к нагреванию вблизи температуры перехода в стеклообразное состояние структуры изменения. Обзор современного состояния исследований фотоструктурных изменений можно найти в работе [59].
Фотоструктурные изменения характеризуются прежде всего изменением оптических свойств материала: халькогенидные стекла при облучении светом с длиной волны, соответствующей межзонным переходам, темнеют, т.е. становятся менее прозрачными для видимого света [62— 65]. Точное название этого явления — красноволновый сдвиг края поглощения [63—64, 66]. Изменения оптических свойств сопровождаются изменениями и других физических свойств [66]; может происходить, например, увеличение объема [67—69].
Для описания этих явлений предложено множество теоретических моделей [70—75]. Фундаментальные же физические процессы, лежащие в основе этих явлений, остаются, однако, невыясненными. В настоящем разделе авторы излагают свою точку зрения, основанную на обсуждавшихся выше результатах теоретических исследований оптического поглощения.
Ключевым моментом исследования природы фото структурных изменений является тот факт, что сдвиг края собственного поглощения происходит почти параллельно. Здесь полезно вспомнить вывод о том, что почти параллельный сдвиг края поглощения может быть обусловлен изменением типа межзонной корреляции флуктуации потенциала (см. раздел 2.2.3). Согласно этому выводу причиной фотостимулированного сдвига края собственного поглощения являются изменения в зонной корреляции флуктуации [16]. Упомянутый в разделе 2.2.3 красноволновый сдвиг края поглощения происходит при уменьшении коэффициента корреляции 7, т.е. при увеличении во флуктуациях потенциала доли антипараллельной компоненты. Максимально возможный сдвиг наблюдается при изменении коэффициента 7 от +1 до —1. Величина максимального сдвига определяется выражением [60]
Ее (7 = - 1) - ЕЕ (7 = +1) = -2И/а/Д (2.2.12)
Предыдущая << 1 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed