Оптические свойства полупроводников - Уиллардон Р.
Скачать (прямая ссылка):
97. Voigt W., Weid. Ann., 67. 345 (18U9).
98. Voigt W., Electro- and Magneto-Optics, Leipzig, 1907.
99. T e і 11 er S. PaIik E. D., Phys. Kev. Lett.. 5, 546 (1960).
100. Toitler S., P a 1 і k E. D., W a I 1 і s R. F.. Phys. Kev. 123, 1631 (1901).
101. Cardona M., IIelv- Phys. Acta, 34, 796 (1961).
102. Webster J., Donovan B,, Phys. Lett.. 2, 330 (1962); Brit. Journ. Appl. Phys., 16, 25 (1965).
103. Teitler S., Journ. Phys. Chem. Sol., 24, 1487 (1963).
104. PaIik E. D., Journ. Phys. Chem. Sol. 25, 767 (1964).
105. Moss T. S., Phys. Stat. Solidi, 2, 601 (1962),
106. Lax В., в книге Proceedings of the International School of Physics «Enrico Fermi» (Varenna, 1961), Course XXII, New York, 1963.
107. Kolodziejczak J., Zukotyiiski S. Stramska H. Phys. Status Solidi, 14, 471 (1966).
108. Kolodziejczak J., Zukotynski S. Phys. Status Solidi, 16, K55 (1966). IV
ОПТИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ ж
I 11
ОПТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЯДА СОЕДИНЕНИЙ A111BV
Б. Серафим *), X. Беннеттп**)
ВВЕДЕНИЕ
Поведение вещества при взаимодействии со световой волной полностью определяется его оптическими параметрами — показателем преломления Tl и коэффициентом экстинкции к. Эти величины могут быть измерены оптическими методами. Они появляются при решении волнового уравнения, которое удовлетворяется лри
Ms = Є| — іє2, (1)
где п — п — ik — комплексный показатель -преломления, a B1 и — действительная м мнимая части комплексной диэлектрической проницаемости. Величины п и к — безразмерные параметры. Но в соответствии с законом Ламберта — Бугера коэффициент экстинкции к непосредственно связан с коэффициентом поглощения а, измеряющимся в елі-1, соотношением
где X — длина волны падающего излучения.
За 14 лет, прошедших с того момента, когда Велкер [1] сообщил о наличии полупроводниковых свойств у соединений ArrrBv, получена богатейшая информация о снойствах этих соединений, однако проведено мало измерений их оптических параметров и нет полных таблиц значений п и к. Большая часть работ была посвящена исследованию структуры оптических спектров различных соединений. Значения оптических параметров появлялись в основном как побочный продукт таких исследований, и к ним пелі.зн подходить с той же меркой, как, например, к соответствующим параметрам в каталогах для стекол. Следует также помнить, что оптические свойства соединений ArllBv особенно в области поглощения на свободных носителях, очень сильно зависят от содержания примеси, и поэтому без контроля над процессом выра-
*) В. О. Seraphin1 Miclit,Ічні Laboratory, Cbina Lake, California,
lisa.
**) H. E. Bennett, Michelson Laboratory, China Lake California, USA. 446
Б. Серафим., X. Heitiiemm
щивания кристаллов и без соответствующей методики оценки чистоты кристаллов оптические измерения дают неоднозначные-результаты. Кроме того, двухкомпонентные соединения значительно более чувствительны к нарушениям кристаллической решетки и кристаллической упорядоченности, чем кристаллы, состоящие на атомов одного сорта. Такие нарушения очень сильно сказываются на оптических свойствах. С этим тесно связана проблема поверхностных дефектов, возникающих при полировке образцов. Если образцы не плоские и не гладкие, то на них трудно проводить оптические измерения, а если же их механически отполировать, то нарушается кристаллическая структура на их поверхности [2, 3] с последующими изменениями в наблюдающихся оптических свойствах вещества [4, 5]. Путем изучения таких изменений моя;но даже определить глубину поверхностных нарушений, производимых механической полировкой |6|. Этот эффект особенно существен в области сильного поглощения, когда гЛубипа проникновения света А,/2лк меныце глубины поверхностного слоя или сравнима с нею. Таким образом, поверхностные дефекты причиняют наибольшие хлопоты в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, хотя могут оказывать влияние на оптические свойства вещества также и в инфракрасной области [5]. Проблема ликвидации поверхностных нарушений усложняется противостоящей ей необходимостью сохранения гладкости поверхности при работе в этой области сцектра. При гауссовом распределении поверхностных нерегулярностей часть света, диффузно отражающаяся, растет пропорционально 1/Я2 и составляет более 1 %, даже если среднеквадратичная^ высота неровностей па поверхности равна 0,01 X (т. е. около 25 Л в ультрафиолетовой области) [7]. Кроме того, на оптическое отражение кристалла в ультрафиолетовой области очень заметное влияние может оказывать присутствующая на поверхности пленка окисла [8, 9], хотя толщина ее обычно составляет всего несколько ангстремов. Исследования [10—12] показали, что поверхностная адсорбция также может благодаря аффекту электроотражегаш изменить оптические свойства полупроводника, делая бесполезными точные оптические измерения B области НИЗКОЗНЄрГЄТИ<|ЄСКИХ и высокоэнергетических полос, пока не будет точных сведений о состоянии поверхности.
В недавнем прошлом оптические параметры соединении AniBv за немногочисленными исключениями всегда измеряли одним из следующих четырех методов:
