Файл: Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках пер. с англ.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 147
Скачиваний: 3
§ 3. Некоторые результаты |
431 |
в точках симметрии) очень сходными спектрами электроотражеипя, структуру которых можно идентифицировать с определенными переходами (фиг. 18.12).
Для того чтобы подтвердить идентификацию пиков, было иссле довано электроотражение сплавов GaAs^JP^. с различными х [31]. Это позволяет проследить за смещением различных пиков при переходе от зонной структуры GaAs к структуре GaP. Эксперимен ты показали, что при комнатной температуре ширина зоны для
Ф л г. 18.12. Спектр электроотражения GaP л-типа при комнатной темпе ратуре [31].
Постоянное напряжение равно 1,5 В; амплитуда модулирующего напряжения состав ляет 3 В.
прямых переходов Е 0 меняется с увеличением х не по линейно му закону, как предполагалось ранее, а описывается зависимо стью, содержащей квадратичный член. Таким образом, получаем (в электронвольтах)
Е0= 0,210 X2+ 1,091 ® + 1,441,
как это показано на фиг. 18.13. Сшга-орбитальное расщепление меняется от 0,33 эВ в GaAs до 0,10 эВ в GaP по линейному закону.
Хотя измерения при помощи модуляции отражения позволили получить значительное количество новых данных, их интерпрета ция осложнена многими трудностями, которые до сих пор полно стью не преодолены. Так, следует учитывать, в частности, экситон-
432 |
Глава 18. Модуляция отражения |
ные эффекты [34, 35]. Электрическое поле смещает экситонные переходы в сторону меньших энергий (эффект Келдыша — Фран ца) и уменьшает их вклад (ионизация экситонов). Обычно считает ся, что зоны — параболические; если известен точиый закон дисперсии, то можно попытаться внести поправки. Далее, при изме рениях, в которых существенно значение поверхностного потен циала (фотоотражение и поперечное электроотражение), электри ческое поле в полупроводнике неоднородно. Трудно сказать,
Ф п г. 18.13. Изменение Е 0 н Е0 -- До (см. фнг. |
18.10) в зависимости от |
||||
состава сплава GaAs,_a.Pr, полученное из данных по фотоотражеипю. |
|||||
Крѵжкп |
обозначают экспериментальные |
точки. |
Кривые |
соответствуют |
выражениям |
= |
0,210 ж2 4 - 1,091 ж + 1,441 эВ и |
Е а + Д0 |
= 0,182 |
ж 2 + 0,884 ж + |
1,776 эВ. |
какой вклад вносят области с различными значениями поля. Кроме того, из-за нелинейности электрооптического эффекта зависимость от времени оптического сигнала ие воспроизводит таковую для модулирующего поля. Поскольку носители генери руются фотонами, обладающими энергиями, большими чем ширина запрещенной зоны, то релаксация энергии этих носителей проис ходит очень быстро; следовательно, в соответствии с соотноше нием неопределенностей энергия определяется с меньшей точ ностью (уширение за счет конечного времени жизни) [36].
ЛИТЕРАТУРА
1. Greenaway D. L ., НагЪеке G., Optical Properties and Band Structure of
Semiconductors, Pergamon, 1968.
2. Aspnes D. E., Handler P., Blossey D ■ G., Phys. Rev., 166, 921 (1968). '3. Cardona M ., в книге Solid State Physics, Suppl. 11, ed. F. Seitz, D. Turn-
bull, H. Ehrenreich, Academic Press, |
1969. |
4. Semiconductors and Semimetals, Vol. |
8, Academic Press, 1971. |
П Р И Л О Ж Е Н И Я
I. ОБОЗНАЧЕНИЯ |
|
|
|
|
|
|
|
а |
Постоянная |
решетки; |
боровскнй |
радиус |
|||
с |
Скорость |
света |
в вакууме |
|
|||
D |
Коэффициент диффузии |
|
|
||||
Е |
Энергия |
|
|
|
|
|
|
Ес, Еѵ |
Энергии, |
соответствующие краям |
валентной |
||||
Eg |
зоны и зоны проводимости |
|
|||||
Ширина |
запрещенной |
зоны |
начального |
||||
Et |
Энергия |
ионизации; |
энергия |
||||
еа, Еd, Ех |
состояния |
|
|
|
|||
Энергии связи акцептора, донора и экситоиа |
|||||||
EF |
Уровень |
Ферми |
|
|
|
||
Ef |
Энергия |
конечного состояния |
|
||||
Ерп Epp |
Квазиуровни Ферми для электронов и дырок |
||||||
Ео |
Энергия, требуемая для создания электронно- |
||||||
E |
дырочной пары |
|
|
||||
Энергия |
фонона |
|
|
|
|||
JEp |
Энергия |
первичного электрона |
|
||||
Ет |
Порог внешнего |
фотоэффекта |
|
||||
Et |
Энергия |
уровня |
захвата |
|
|||
Ш |
Электрическое поле |
|
|
||||
F |
Сила |
|
|
|
|
|
|
1 |
Функция Ферми |
|
|
|
|||
g |
Усиление |
генерации |
|
|
|||
G |
Скорость |
|
|
||||
h |
Постоянная |
Планка |
|
|
|||
n |
Постоянная Дирака |
|
|
||||
i, I |
Ток |
|
|
|
|
|
|
h |
Ток |
насыщения |
|
|
|
||
Isc |
Ток |
короткого замыкания |
|
||||
UJ |
Плотность |
тока |
|
|
|
||
к |
Постоянная |
Больцмана; волновой вектор; |
|||||
|
вектор квазиимпульса |
|
|||||
к |
Коэффициент экстинкции |
|
|||||
К |
Вектор квазиимпульса |
|
|
||||
1 |
Длина |
|
|
|
|
|
|
L |
Интенсивность света |
|
|