Оптические свойства полупроводников - Уиллардон Р.
Скачать (прямая ссылка):
16. Wagner V., диссертация, Фрейбургский университет, ФРГ, 1965.
17. Potter R. F., S t і е г w а 11 D. L., п книге Physics of Semiconductors (Proc 7th Intern. Conf.), Paris — New York, 1964; p. Uli.
18. VerIeur H. W., Barker A. S., Jr., Phys. Rev., 149, 715 (1966).
19. Chen Y. S., S h о с k I e у W., Pearson G. L., Phys. Rev., 151, 648 (1966).
20. Stone B., Hill D., Phys. Rev. Lett., 4, 282 (1960).
21. J ones G. 0., M a r t і n D. H., M a w e r P. A. Perry C. H., Proc. Roy. Soc., A261, 10 (1961).
22. Dolling G., Waugh J. L. Т., в книге Lattice Dynamics, ed. R. F. Wallis, New York. 1965, p. 19.
23. Johnson F. A., Progr. Semicond., 9, 179 (1965).
24. H a 1 1 R. N., В а с et t e J. II.. Journ. Appl. Phys., 32, 2078S (1961).
25. Engeler W-, Levinstein H., Stannard C., Jr., Phys. Rev. Lett., 7, 62 (1961).
26. H о h d e n M. V., R us s e L1 J. P., Phys. Lett., 13, 39 (1964).
27. R U ss el J. P., Journ. Phys., 26. 620 (1965).
2S. Mooiadian A., Wiight G, B.( Solid State Commnn., 4, 431 (1966).
29. Stern F., Solid State Phys., 15, 300 (1963).
30. B iir stein E., в книге Phononsand Phonon Interactions, od. Bak Т. A.. New York, 1964, p. 276.
31. Callen H. B., Phys. Rev., 76, 1394 (1949).
32. E h r e Q г с і с h H., Journ. Phys. Chcm. Solids, 2, 131 (1957).
33. S z і g e t і В., Trans. Faraday Soc., 45, 155 (1949).
34. В г о d s k у M. H., B u r s t e і n E., Bull. Am. Phys. Soc., 7. 214 (1962).
35. G u e r t і n R. F., S t е r n R., Phys. Rev., 134, A247 (1964).
36. Gill D., BIoembergen N., Phys. Rev., 129, 2398 (1963).
37. Cochran W., Nature, 191, 60 (1961).
38. H і 1 s u m C., n книге Physics of Semiconductors, (Proc. 7th Intern. Conf.,), Paris — New York, 1964, p. 1127.
39. Hilsum С., в книге Semiconductors and Semimetals. Vol. 1, eds. R. K. Wi llards on, A. C. Beer, New York, 1966, Ch. 1.
40. Lorimor 0. G., Sp і t z er W. G., Journ.Appl. Phys., 36, 1841 (1965).
41. Hambleton K. G., H і 1 s um C., H о I e m a n В. R., Proc. Phys. Soc., 77, 1147 (1961). МНОГОФОНОННОЕ РЕШЕТОЧНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ
В. Спитцер*)
§ 1. ВВЕДЕНИЕ
В последние годы оптические свойства кристаллов в инфракрасной области спектра исследовались весьма активно. Часть исследований имела целью получить из спектров оптического поглощения кристаллической решетки информацию о фононном спектре вещества. Наряду с экспериментами по рассеянию медленных нейтронов и при наличии теоретических моделей (например, оболочечной модели [1]), довольно хорошо согласующихся с нейтронными данными, эксперименты по исследованию решеточного поглощения в инфракрасной области представляют собой неотъемлемую часть единого фронта исследований фононных спектров. Этому способствовало то, что были проведены измерения целого ряда электрических и оптических явлений, в которых участвуют фононы. Во многих таких исследованиях полупроводники, и в частности соединения AlllBv1 оказались очень ценными материалами, и оптические исследования, вероятно, и впредь будут давать информацию фундаментальной важности.
В § 2 нашей статьи рассматривается вопрос о фононных ветвях, температурной зависимости решеточного поглощения, законах сохранения, механизмах многофононного поглощения, правилах отбора, методах анализа данных, систематике фононов и экспериментальных методах. В § 3 излагаются экспериментальные данные для ряда конкретных кристаллов.
Хотя настоящий сборник посвящен соединениям AlllBv1 в статью включены также данные о некоторых соединениях A11Bvi и элементарных полупроводниках IV группы ввиду большого сходства их свойств со свойствами соединений A111Bv. Ведь первой работой, которая была посвящена детальному анализу процессов многофононного поглощения в полупроводниках и за которой последовало много других работ, была статья Джонсона [21 по кремнию. В § 4 рассматриваются самые последние попытки проанализировать структуру кривой поглощения с помощью правил
*) W. G. Spitzer, Electrical Engineering Department, University ої Southern Cal"[torniaT Los Angeles, California (17), USA. Гші. 2. ЛліЮгофоКСКїіОЄ рГ 'HC nio-i'i'/t' и 1Ц--nur.
23
отбора для матричных элементов оптического поглощения. Такой метод анализа, который называют «анализом критических точек инфракрасного спектра», позволяет найти величины энергий фононных ветвей в специфических точках зоны Бриллюэпа. В этом параграфе изложение будет неполным, поскольку большая часть рассматриваемых там работ носит предварительный характер и ко времени написания статьи еще не была опубликована.
§ 2. РЕШЕТОЧНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
І. ОПТИЧЕСКОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ
Оптическое поглощение в полупроводниках может быть связано с различными процессами. При энергии фотона kv Eg, где Eg — минимальный энергетический зазор между валентной зоной и зоной проводимости, свет поглощается за счет перехода электронов из валентной зоны В СОСТОЯНИЯ зоны проводимости. Для веществ, рассматриваемых в данной работе, 0,17 эв =?; Eg =?; 6 эв. Такое поглощение определяется структурой энергетических зон вещества, и, следовательно, спсктр такого поглощения является характеристикой вещества,
