Составители:
Рубрика:
Это связано с тем, что граница образована слоями As, которые должны все еще
колебаться на частотах AlAs, в то время как Ga, имеющий гораздо большую массу, чем
Аl, не будет колебаться. Последний факт можно учесть, заменив толщину слоя
d
A
, в
выражении (10) на d
A,B
+а
о
/4, где а
о
— объемная постоянная решетки, которая
соответствует четырем атомным слоям для материалов типа алмаза и цинковой обманки.
Рамановское рассеяние на квантованных оптических фононах
Для рассмотрения рамановского рассеяния на квантованных оптических модах на
рис. 17 представлена картина смещений и электростатических потенциалов LO мод в
полярной [001]-сверхрешетке для m = 1, 2, 3, 4 и
k
ху
= 0. Отметим, что потенциал ф и и
механические смещения
u
z
сдвинуты по фазе. Кроме того, величина u
z
на интерфейсе
равно нулю в соответствии с механическими граничными условиями.
Рис. 17. Схематическая зависимость смещения u
z
и электростатического потенциала ф(z) для квантованных
мод LO
m
.
Как известно, рамановское рассеяние на фононах происходит посредством
электрон-фононного взаимодействия. Возможны взаимодействия двух типов. Одно,
связанное со смещениями атомов, не требует, чтобы материал был полярным. Это
механизм деформационного потенциала. В случае сверхрешетки оно аналогично эффекту
в соответствующем объемном материале. Для систем типа Ge/Si или GaAs/AlAs это
взаимодействие таково,что для рассеяния
назад от плоскости [001] разрешается только
рассеяние на LO фононах. Если поляризации лазера и рассеянного света ёь и es
параллельны осям кристалла (или
х, или у), LO рассеяние происходит при скрещенных
поляризациях возбуждающего и рассеянного света. При вычислении матричного
элемента деформационного потенциала электрон-фононного взаимодействия для четных
m осцилляции u
z
в точности взаимоуничтожаются, и рассеяние остается запрещенным.
Однако для
т=1 взаимного уничтожения не происходит, а для т = 3, 5, . . . оно
происходит только частично: интенсивности рассеяния для квантованных мод с т m=
1,3,5, ... должны быть приблизительно пропорциональны 1, 3
2
, 5
2
,...и т.д.
Второй тип взаимодействия, приводящий к рассеянию, является фрёлиховским
взаимодействием. В этом случае в объемных материалах электрон-фононное
взаимодействие обусловлено дальнодействующим характером кулоновского потенциала.
Эффект рассеяния пропорционален разнице обратных масс электрона и дырки и величине
дипольного момента фонона
rе*. Поскольку сверхрешетки могут считаться кристаллами,
указанный тип рассеяния также должен появляться для полярных мод, т.е. для LO
m
фононов с нечетными
т. Эффект должен уменьшаться при увеличении т (~ т
–2
) и
исчезать при рассеянии назад вдоль оси роста в случае больших периодов, поскольку
энергетические зоны вдоль
z становятся совершенно плоскими (обратные массы вдоль z
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
