Физика твердого тела. Полупроводники, диэлектрики, магнетики. Морозов А.И. - 31 стр.

UptoLike

Составители: 

30
Если же
c
ω
ω
>
, то переходы происходят между состояниями,
лежащими в этих двух зонах, отвечающими практически одному
и тому же значению волнового вектора
0
k
r
и удовлетворяющими
закону сохранения энергии
ωεε
h
r
r
= )()(
00
k
v
k
c
, (3.1)
где
)(
0
k
c
r
ε
и )(
0
k
v
r
ε
- законы дисперсии электрона в зоне
проводимости и валентной зоне, соответственно. Эти переходы
изображены на рис.3.1а стрелкой. Зависимость коэффициента
поглощения электромагнитной волны от частоты изображена на
рис.3.2а.
ε
k
ε
k
а б
Рис.3.1.
Если же щель непрямая, то двухчастичный процесс
становится возможен при
{
}
c
k
v
k
c
k
ωεεωω
>= h
r
r
r
/)]()([ min
1
,
где минимум по
k
r
берется по первой зоне Бриллюэна. Этот
процесс изображен на рисунке 3.1б.
Если двухчастичные процессы запрещены, то основной
вклад в поглощение дают трехчастичные процессы, при которых
поглощение электроном фотона сопровождается испусканием
                                      30

Если же ω > ω c , то переходы происходят между состояниями,
лежащими в этих двух зонах, отвечающими
                                      r практически одному
и тому же значению волнового вектора k0 и удовлетворяющими
закону сохранения энергии
                        r                   r
                        ε c ( k 0 ) − ε v ( k 0 ) = hω ,               (3.1)
          r            r
где ε c ( k0 ) и ε v ( k0 ) - законы дисперсии электрона в зоне
проводимости и валентной зоне, соответственно. Эти переходы
изображены на рис.3.1а стрелкой. Зависимость коэффициента
поглощения электромагнитной волны от частоты изображена на
рис.3.2а.

                    ε                                          ε




                                k                                  k




                а                                          б
                                    Рис.3.1.

     Если же щель непрямая, то двухчастичный            r процесс
                                                   {               }
                                            r
становится возможен при ω ≥ ω1 = min
                                   r [ε c ( k ) − ε v ( k )] / h > ω c ,
                 r                 k
где минимум по k берется по первой зоне Бриллюэна. Этот
процесс изображен на рисунке 3.1б.
     Если двухчастичные процессы запрещены, то основной
вклад в поглощение дают трехчастичные процессы, при которых
поглощение электроном фотона сопровождается испусканием