Физика полупроводниковых наноструктур. Борисенко С.И. - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

( ) ( ) ( )( )
∑
ω−−δ=ωρ
k
kk
cicicivj
EE
(4.8)
–функция оптической плотности состояний. По физическому смыслу
значение этой функции равняется числу разрешенных согласно законам
сохранения энергии и импульса оптических переходов электронов меж-
ду подзонами vj и ci за счет поглощения фотонов с энергией от
ω
до
ω∆+ω
, рассчитанному на единицу энергии
ω∆
. Учитывая квазине-
прерывный характер волнового вектора электрона, функцию оптиче-
ской плотности можно рассматривать как производную по энергии
перехода от числа всех возможных вертикальных переходов электронов
из подзоны vj в подзону ci с энергией до
ω
:
( ) ( ) ( )
( )
∑
+−ωθ
ω
=ωρ
k
kk
vjcicivj
EE
d
d
. (4.9)
Из формулы (4.9) следует, что функция оптической плотности является
аналогом функции плотности состояний (см. (3.2)-(3.3)).
4.2. Межзонное поглощение в квантовых ямах и сверхрешетках
Поглощение света за счет оптических переходов электронов из со-
стояний в валентной зоне в состояния зоны проводимости называется
межзонным или собственным. Этот вид поглощения в полупроводниках
является наиболее сильным и важным с точки зрения использования в
различных приборах оптоэлектроники.
В случае изолированных КЯ волновые функции начального и конеч-
ного состояния электронов при межзонном поглощении с учетом (2.3)
имеют следующий вид
( ) ( ) ( ) ( )
rrikr
k
vvjjv
uzexp
S
1
ϕ=ψ
⊥⊥
⊥
, (4.10)
( ) ( ) ( ) ( )
rrikr
k
cciiс
uzexp
S
1
ϕ=ψ
⊥⊥
⊥
, (4.11)
где
( )
r
v
u
и
( )
r
с
u
–периодические части волновых функций Блоха, соот-
ветствующих вершине валентной зоны и дну зоны проводимости
объемного полупроводника, из которого состоит КЯ. Собственные зна-
чения энергии этих функций, отсчитанные от дна зоны проводимости и
вершины валентной зоны, с учетом (2.8) равны
, (4.12)
47

Страницы