Полупроводники - Смит Р.
Скачать (прямая ссылка):
71. Doniach S., Advan. Phys., 18, 819 (1969).
72. Austin I. G., Gamble R., в сб.: Conduction in Low-Mobiiity Materials,
ed. Klein N., Tannhauser D. S., Poliak М., Taylor and Francis, 1971, p.
17.
73. Choyke VP. J., Patrick L., Phys. Rev., 105, 1721 (1957).
74. Шмарцев Ю- В., Валов Ю. А., Борщевский А. С. Жаростойкие
алмазоподобные полупроводники./Под ред. Горюновой Н. А., Наследова Д. А,-
М.: Металлургия, 1964.
76. Hein R. A., et al. Phys. Rev. Lett., 12, 320 (1964).
76. Schooley J. F. et al., Phys. Rev. Lett., 14, 305 (1965).
77. Гуревич В. Л., Ларкин А. И., Фирсов Ю. А., ФТТ, 4, 185 (1962).
78. Cohen М. L" Phys. Rev. А, 134, 442 (1964).
79. Austin I. G., Elwell D., Contemp. Phys., 11, 455 (1970).
80. Inokuchi H., Akanto H., Solid State Physics, Academic Press, 12, 93
(1961).
81. Gutman F., Lyons L. E., Organic Semiconductors, Wiley, 1967.
82. Drlckamer H. G., Solid State Physics, Academic Press, 17, 1 (1965).
83. Иоффе A. <#>., Регель A. P., Journ. Phys. Chem. Solids, 8, 6 (1969):
Prog, in Semiconductors, Heywood, 4, 237 (1960).
84. Frdhllch H., Sewell G. L., Proc. Phys. Soc., 74, 643 (1959).
85. Klinger M. J., Proc. Vth Int. Conf. on Phys. of Semiconductors, Inst,
of Phys. Lond.. 1962, p. 205.
86. Pamplln B., New Scientist, 84, 739 (1974).
87. Van Roosbroeck VP., Casey H. C., Proc. Xth Int. Conf. on Phys. of
Semiconductors, USAEC Publications, 1970, p. 832.
88*. Абдуллаев Г. Б. Физические процессы, происходящие в селене и
селеновых приборах.- Баку, 1959; Абдуллаев Г. В., Абдинов Д. Ш. Физика
селена.- Баку, изд-во "Эльм", 1976.
14
НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ
14.1. Экситонные молекулы
Связывание одиночных экситоиов на различных примесных центрах уже
обсуждалось в разд. 10.6 и 10.14. Самым удивительным свойством этих
комплексов является излучательная аннигиляция связанных экситоиов,
которая дает спектр излучения в форме интенсивных узких линий. Хотя еще в
1958 г. Ламперт [1] предсказал, что пара экситоиов может соединяться с
образованием экситонной молекулы, весьма схожей с Н2, экспериментально
этот факт был обнаружен лишь в 1966 г., когда Хейнс [2]1' наблюдал
излучение такой молекулы в спектре оптически возбужденного Si. В Ge
излучение, обусловленное экситонными молекулами, позже обнаружили Бенуа а
ля Гийом, Сальван и Вус ([3], стр. 516). Аналогичное излучение было
обнаружено и в ряде полупроводников типа AuBVl, таких, как CdS и CdSe, а
также в материалах типа CuBr. Эти работы и последующие теоретические
исследования изложены в обзоре Ханамуры ([4], стр. 81).
Путем сравнения с молекулой Н2 Хейнс оценил энергию связи экситонной
молекулы относительно распада на два экситона и нашел, что она должна
быть равна ~2 мэВ. На первый взгляд могло бы показаться, что энергия
связи молекулы ЦРМ и энергия связи одиночного экситона И^ех находятся в
простой зависимости №,м/№'ах=ж№'н1/№'н,с=0,33. Однако вследствие близости
эффективных масс дырки и электрона задача вычисления энергии связи
экситонной молекулы не совсем аналогична задаче о молекуле Н2. Тем не
менее Акимото и Ханамура [5] показали, что такая молекула будет
стабильной при всех возможных величинах отношения масс элект-
В настоящее время связь излучения, которое наблюдал Хейнс, с екситон-ными
молекулами вызывает сомнения. Предполагают, что это излучение скорее
относится к конденсированной фазе экситоиов (см. разд. 14.2). То же самое
можно сказать об излучении, обнаруженном в германии, бднако излучение в
CuBr и подобных ему материалах, по-видимому, связано именно с экситонными
молекулами.
14. Некоторые специальные вопросы
493
рона и дырки. Для многодолинных полупроводников, таких, лак Ое и Si,
расчет энергии связи очень сложен. Такие вычисления выполнили Акимото (61
и другие авторы. Вопрос об энергии связи эк-ситонной молекулы исследовал
Ханамура ((4), стр. 81). Оказывается, что энергия связи молекулы
пропорциональна энергии связи экситона, но коэффициент пропорциональности
изменяется от 0,01 до 0,03 в зависимости от отношения те/ть, причем он
имеет максимальное значение для наименьших величин отношения (как и
следовало ожидать, из аналогии с молекулой водорода), а также при
наиболее сильной анизотропии. Таким образом, оказывается, что биэкситон
энергетически метастабилен. К вопросу о существовании других, более
стабильных групп экситонов мы вернемся несколько позже. Оказывается, что
в таких материалах, как CuCl и CdS, условия в большей степени, чем это
имеет место для Ge и Si, предпочтительны для образования одиночных
молекул, а не их групп. Вероятно, поэтому экситонную молекулу легче было
обнаружить именно в таких материалах.
Вэнг и Киттель 171 предположили, что в Ge и Si из-за их многодолинной
структуры должны существовать метастабильные молекулы Ех" и Ехц, и они
должны быть более стабильными, чем молекулы Ex j. Однако до настоящего
времени нет убедительного экспериментального доказательства существования
