Физика полупроводниковых наноструктур. Борисенко С.И. - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

где F–световой вектор
15
,
( ) ( ) ( )
ωκ+ω=ω
inN
,
( )
ω
n
–вещественный пока-
затель преломления,
( )
ωκ
–показатель поглощения. Так как плотность
энергии света пропорциональна квадрату модуля светового вектора, ее
зависимость от координаты в поглощающей среде с учетом (4.1) опре-
деляется формулой
( ) ( ) ( )
xexp~xw
2
0
α−ωεε=
F
, (4.2)
где
( )
( )
c
2
ωω κ
=ωα
(4.3)
–коэффициент поглощения. В общем случае коэффициент поглощения
представляет собой аддитивную функцию, отдельные члены которой
соответствуют поглощению света различными частицами или квазича-
стицами, которые входят в состав данной среды.
В полупроводниках основным видом поглощения является поглоще-
ние света на электронах
16
. Дисперсия коэффициента поглощения опреде-
ляется энергетическим спектром и волновыми функциями электронов и
дырок в рассматриваемой области частот. Согласно квантовой механике
[17] поглощение света электронами в первом приближении теории воз-
мущений происходит в результате оптических переходов электронов из
состояний с меньшей в состояния с большей энергией. Таких переходов
существует два вида–прямые, при которых выполняется закон сохране-
ния квазиимпульса, и непрямые. Вероятность последних, а следователь-
но и значение коэффициента поглощения, связанного с ними, суще-
ственно меньше. Причиной этого является то, что при прямых перехо-
дах происходит взаимодействие электрона и фотона, а непрямые пере-
ходы предполагают взаимодействие их с третьей квазичастицей
17
.
4.1. Общие положения
Согласно квантовой механике выражение для коэффициента погло-
щения света за счет прямых оптических переходов в электронном газе
полупроводниковых структур можно представить в виде [16]
15
Вектор напряженности электрического поля.
16
В одночастичном приближении зонной теории полупроводников электронами на-
зываются квазичастицы, двигающиеся в самосогласованном кристаллическом поле.
17
Этими квазичастицами могут быть фононы, ионы примеси, дефекты кристалличе-
ской решетки
45

Страницы