ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
îò ëè ÷à þò ñÿ îò èç ëó ÷à òå ëü íûõ ïðî öåñ ñîâ ïî òèïó ó÷à ñò âó þ ùå -
ãî â ýòèõ ïðî öåñ ñàõ ýëåê ò ðî ìàã íèò íî ãî ïîëÿ. Ïðî öåñ ñû Îæå
ïðåä ñòàâ ëÿ þò èç ñåáÿ íå óï ðó ãîå ðàñ ñå ÿ íèå ýëåê ò ðîí íûõ âîç -
áóæ äå íèé ñ èñ ïó ñêà íè åì ïðî äî ëü íî ãî (êó ëî íîâ ñêî ãî) ôî òî -
íà, êî òî ðûé çà òåì ãèá íåò ñ ðîæ äå íè åì íî âî ãî ýëåê ò ðîí íî ãî
âîç áóæ äå íèÿ, à èç ëó ÷à òå ëü íûå ïðî öåñ ñû — íå óï ðó ãîå ðàñ ñå ÿ -
íèå ñ èñ ïó ñêà íè åì ïî ïå ðå÷ íî ãî ôî òî íà. Ïî ïå ðå÷ íûå ôî òî íû
ìî ãóò ðàñ ïðî ñòðà íÿ òü ñÿ â êðè ñ òàë ëå â ñëó ÷àå, åñëè èõ ýíåð ãèÿ
ìå íü øå øè ðè íû çà ïðå ùåí íîé çîíû
E
g
, â òî âðåìÿ êàê ïðî äî -
ëü íûå ôî òî íû íè ïðè êà êèõ ýíåð ãè ÿõ íå ìî ãóò ðàñ ïðî ñòðà íÿ -
òü ñÿ ïî êðè ñ òàë ëó (ïëàç ìî íû íå ðàñ ñìàò ðè âà þò ñÿ, ïî ñêî ëü êó
èõ ýíåð ãèÿ çíà ÷è òå ëü íî âûøå
E
g
) è äëÿ ýíåð ãèé, ìå íü øèõ
E
g
, ìî ãóò áûòü òî ëü êî âèð òó à ëü íû ìè. Ïðè áî ëü øèõ ýíåð ãè ÿõ
ïðî äî ëü íûå ôî òî íû çà âðå ìÿ ïî ðÿä êà
10
15-
ñ ðàñ ïà äà þò ñÿ â
êðè ñ òàë ëå ñ ñî çäà íè åì äî ïîë íè òå ëü íûõ ýëåê ò ðîí íûõ âîç áóæ -
äå íèé, â ðå çó ëü òà òå ÷åãî âìå ñ òî îä íîé îñ òîâ íîé äûð êè ïî ÿâ -
ëÿ þò ñÿ, íà ïðè ìåð, äâå äûð êè â âà ëåí ò íîé çîíå è ýëåê ò ðîí â
çîíå ïðî âî äè ìî ñòè, èëè äûð êà â âà ëåí ò íîé çîíå è àíè îí íûé
ýê ñè òîí. Ýíåð ãèÿ ïî ñëåä íèõ ìå íü øå ýíåð ãèè ïåð âè÷ íûõ ýëåê -
ò ðîí íûõ âîç áóæ äå íèé íà âå ëè ÷è íó, ïðå âû øà þ ùóþ
E
g
. Â
ñâÿ çè ñ ýòèì íî âûõ âîç áóæ äå íèé â îñ òîâ íîé çîíå çà ñ÷åò
Îæå-ðàñ ïà äîâ îñ òîâ íûõ äû ðîê èç òîé æå çîíû íå ïî ÿâ ëÿ åò ñÿ
(â ïðåä ïî ëî æå íèè
E E E
c c g2 1
- <
). Ïî ý òî ìó òà êèå äûð êè ñî -
çäà þò ñÿ âíåø íèì ïî îò íî øå íèþ ê ýòîé çîíå îá ðà çîì è äî ñòà -
òî÷ íî îöå íèòü òî ëü êî âå ðî ÿò íî ñòè èõ ðàñ ïà äîâ, íå ïðî ñëå æè -
âàÿ ïðî äóê òû ðàñ ïà äà. Ïðè ýòîì Îæå-ïðî öåñ ñû è èç ëó ÷à òå ëü -
íûå ïðî öåñ ñû ìî ãóò áûòü îïè ñà íû êàê ýëåê ò ðî ìàã íèò íûå ïðî -
öåñ ñû, ðàç ëè ÷à þ ùè å ñÿ òî ëü êî òè ïîì ôî òî íà. Òåì ñà ìûì âå -
ðî ÿò íîñòü ðàñ ïà äà îñ òîâ íî ãî âîç áóæ äå íèÿ çà ñ÷åò âçàè ìî äåé -
ñò âèÿ ñ ýëåê ò ðî íà ìè âà ëåí ò íîé çîíû ìî æåò áûòü çà ïè ñà íà â
ïî ëÿ ðè çà öè îí íîì ïðè áëè æå íèè (I.3.47), (11.8):
¶
¶
p
w
e w
e w
f E
t
d d k
c
h
ee
( )
Im
~
( , )
~
( , )
æ
è
ç
ö
ø
÷
= - - -
-
1
4
1 2
2
3
2
k
k k
2 2
w
é
ë
ê
ù
û
ú
´
òò
¥
W
´ - - ºM E E g E f E
hh
h h
k
( , ) ( ) ( )h hw w
º - +[ ( ) ( )] ( )W E W E f E
A r
h
, (12.1)
ãäå ïåð âûé ÷ëåí â êâàä ðàò íîé ñêîá êå ñî îò âåò ñò âó åò Îæå-ïðî -
öåñ ñàì, à âòî ðîé — èç ëó ÷à òå ëü íûì. Ïðè ìå íÿ å ìûå çäåñü îáî -
çíà ÷å íèÿ àíà ëî ãè ÿ íû èñ ïî ëü çî âàí íûì â óðàâ íå íèè (11.8).
Èí òåã ðè ðî âà íèå â (12.1) îãðà íè ÷å íî ñíè çó ÷à ñ òî òîé
172
îòëè÷àþòñÿ îò èçëó÷àòåëüíûõ ïðîöåññîâ ïî òèïó ó÷àñòâóþùå-
ãî â ýòèõ ïðîöåññàõ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ïðîöåññû Îæå
ïðåäñòàâëÿþò èç ñåáÿ íåóïðóãîå ðàññåÿíèå ýëåêòðîííûõ âîç-
áóæäåíèé ñ èñïóñêàíèåì ïðîäîëüíîãî (êóëîíîâñêîãî) ôîòî-
íà, êîòîðûé çàòåì ãèáíåò ñ ðîæäåíèåì íîâîãî ýëåêòðîííîãî
âîçáóæäåíèÿ, à èçëó÷àòåëüíûå ïðîöåññû — íåóïðóãîå ðàññåÿ-
íèå ñ èñïóñêàíèåì ïîïåðå÷íîãî ôîòîíà. Ïîïåðå÷íûå ôîòîíû
ìîãóò ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ â êðèñòàëëå â ñëó÷àå, åñëè èõ ýíåðãèÿ
ìåíüøå øèðèíû çàïðåùåííîé çîíû E g , â òî âðåìÿ êàê ïðîäî-
ëüíûå ôîòîíû íè ïðè êàêèõ ýíåðãèÿõ íå ìîãóò ðàñïðîñòðàíÿ-
òüñÿ ïî êðèñòàëëó (ïëàçìîíû íå ðàññìàòðèâàþòñÿ, ïîñêîëüêó
èõ ýíåðãèÿ çíà÷èòåëüíî âûøå E g ) è äëÿ ýíåðãèé, ìåíüøèõ
E g , ìîãóò áûòü òîëüêî âèðòóàëüíûìè. Ïðè áîëüøèõ ýíåðãèÿõ
ïðîäîëüíûå ôîòîíû çà âðåìÿ ïîðÿäêà 10 -15 ñ ðàñïàäàþòñÿ â
êðèñòàëëå ñ ñîçäàíèåì äîïîëíèòåëüíûõ ýëåêòðîííûõ âîçáóæ-
äåíèé, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âìåñòî îäíîé îñòîâíîé äûðêè ïîÿâ-
ëÿþòñÿ, íàïðèìåð, äâå äûðêè â âàëåíòíîé çîíå è ýëåêòðîí â
çîíå ïðîâîäèìîñòè, èëè äûðêà â âàëåíòíîé çîíå è àíèîííûé
ýêñèòîí. Ýíåðãèÿ ïîñëåäíèõ ìåíüøå ýíåðãèè ïåðâè÷íûõ ýëåê-
òðîííûõ âîçáóæäåíèé íà âåëè÷èíó, ïðåâûøàþùóþ E g . Â
ñâÿçè ñ ýòèì íîâûõ âîçáóæäåíèé â îñòîâíîé çîíå çà ñ÷åò
Îæå-ðàñïàäîâ îñòîâíûõ äûðîê èç òîé æå çîíû íå ïîÿâëÿåòñÿ
(â ïðåäïîëîæåíèè E c2 - E c1 < E g ). Ïîýòîìó òàêèå äûðêè ñî-
çäàþòñÿ âíåøíèì ïî îòíîøåíèþ ê ýòîé çîíå îáðàçîì è äîñòà-
òî÷íî îöåíèòü òîëüêî âåðîÿòíîñòè èõ ðàñïàäîâ, íå ïðîñëåæè-
âàÿ ïðîäóêòû ðàñïàäà. Ïðè ýòîì Îæå-ïðîöåññû è èçëó÷àòåëü-
íûå ïðîöåññû ìîãóò áûòü îïèñàíû êàê ýëåêòðîìàãíèòíûå ïðî-
öåññû, ðàçëè÷àþùèåñÿ òîëüêî òèïîì ôîòîíà. Òåì ñàìûì âå-
ðîÿòíîñòü ðàñïàäà îñòîâíîãî âîçáóæäåíèÿ çà ñ÷åò âçàèìîäåé-
ñòâèÿ ñ ýëåêòðîíàìè âàëåíòíîé çîíû ìîæåò áûòü çàïèñàíà â
ïîëÿðèçàöèîííîì ïðèáëèæåíèè (I.3.47), (11.8):
¥ é ù
æ ¶fh (E) ö 1 3 1 2
ç ÷ =- 2 ò dwò d k Imê- - ´
è ¶t ø ee 4p ~e(w, k) ~e(w, k) - c2 k2 w2 ú
W ë û
´ Mkhh (E, E - hw) g h (E - hw) fh (E) º
º -[WA (E) + Wr (E)] fh (E) , (12.1)
ãäå ïåðâûé ÷ëåí â êâàäðàòíîé ñêîáêå ñîîòâåòñòâóåò Îæå-ïðî-
öåññàì, à âòîðîé — èçëó÷àòåëüíûì. Ïðèìåíÿåìûå çäåñü îáî-
çíà÷åíèÿ àíàëîãèÿíû èñïîëüçîâàííûì â óðàâíåíèè (11.8).
Èí òåã ðè ðî âà íèå â (12.1) îãðà íè ÷å íî ñíè çó ÷à ñ òî òîé
172
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- …
- следующая ›
- последняя »
