Нестационарные и релаксационные процессы в полупроводниках. Устюжанинов В.Н - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

81
определяется как единичная вероятность поглощения энергии фотона,
движущегося в канале с площадью поперечного сечения
c
σ ,
kdfec
σ+σ+σ+σ=σ
, (4.10)
где
kdfe
σσσσ ,,,
– парциальные сечения механизмов электронного,
фундаментального, примесного и комптоновского поглощений,
измеряемые в единицах площади. Эффективное сечение
c
σ можно
интерпретировать как вероятность поглощения фотона в канале
единичного сечения одним центром поглощения из общего числа N в
единице объема. Тогда коэффициент поглощения
N
c
σ=α
, м
-1
определяется как сумма эффективных сечений всех центров поглощения в
единице объема. Представление эффективного сечения в формуле (4.10)
позволяет учесть вклад каждого механизма в результирующий
коэффициент поглощения излучений различного спектрального состава.
Теоретический анализ поглощения излучений оптического
диапазона
свободными электронами в слаболегированных
полупроводниках приводит к оценке
r
εεµσ=α
00
, (4.11)
где σ – проводимость полупроводника;
0
µ
– магнитная проницаемость
вакуума;
0
ε – диэлектрическая проницаемость вакуума;
r
ε –
относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника. Это
означает, что для слаболегированных полупроводников сечение
поглощения не зависит от концентрации центров рассеяния N. Это
становится очевидным, если учесть соотношения:
N
e
α=σ ~ Nσ ; N = n;
σ ~ n.
Фундаментальное (собственное) поглощение излучений
оптического диапазона электронами валентной зоны сопровождается
генерацией пары – электрона и дырки. Собственное поглощение может
быть вызвано прямыми или непрямыми переходами электрона из
валентной зоны в зону проводимости. Прямые переходы возможны при
сохранении волнового вектора (квазиимпульса). Для них граничные
частота
гр
ω
и длина волны
гр
λ , нм,
hE∆=
ω
гр
, E∆=λ 1240
гр
, (4.12)
где ∆E – ширина запрещенной зоны, эВ; h – постоянная Планка.
Коэффициент поглощения электромагнитной волны для прямых
переходов
() ( )
r
Eh ∆−ωα=ωα
0
, (4.13)

Страницы