/Td>
2,5
GaP
10
(32)
(1,8)
AlSb
0,4-4
15
2
Ge
0,5-5
~ 4
~ 2
* Ставлення показника поглинання до концентрації вільних носіїв a f /N наведено для довжини хвилі 9 мкм. Параметр р визначає залежність поглинання від довжини хвилі в наближенні a f ~ L р . br/>
Класична формула для показника поглинання вільними носіями a f має вигляд
(3.2)
де N - концентрація носіїв, п - коефіцієнт заломлення, а t - час релаксації. Зазначимо, що t враховує вплив розсіювання. Таким чином, слід очікувати, що ймовірність розсіяння іонізованниє домішками буде залежати від природи домішки. Така залежність показника поглинання від хімічної природи домішки була виявлена ​​в германии n-типу, де при даній довжині хвилі
a f (As)> a f (P)> a f (Sb),
і в GaAs, де також при фіксованій довжині хвилі
a f (S)> a f (Se)> a f (Te).
Далі, час релаксації залежить від концентрації розсіюючих центрів. Тому при сильному легуванні показник a f НЕ повинен бути просто пропорційним N, як записано у формулі (3.2). На малюнку 3.2 видно, що в германии, легованому сурмою, показник a f пропорційний N 3/2 . Оскільки ефективна маса постійна в цій області концентрацій, то з формули (3.2) випливає, що t пропорційно N -1/2 .
В
Малюнок 3.2. Поглинання вільними носіями в Ge (Т = 4,2 К) при 2,4 мкм.
4. Граткова поглинання
Напівпровідникові сполуки, що складаються з атомів різного типу, можна розглядати як набір електричних диполів. Ці диполі можуть поглинати енергію електромагнітного поля; найбільш сильне взаємодія з випромінюванням має місце, якщо частота випромінювання дорівнює частоті коливань диполя. Це відбувається в далекій інфрачервоній області спектра. Зазвичай коливання є складними, включають кілька типів нормальних коливань (Емісія багатьох фононів). Імпульс фотона h/l нехтує малий, тоді як фонони можуть володіти квазіімпульсом аж до величини h/а (а - постійна решітки).
Тому для виконання закону збереження квазіімпульса повинні бути поширені два або більше фононів. У напівпровідниках є дві поперечні оптичні (ТО) гілки коливань, дві поперечні акустичні (ТА), одна поздовжня оптична (LO) і одна поздовжня акустична (LA). Іноді дві поперечні гілки коливань мають подібними кривими дисперсії Е р (k). Далі, деякі ком...
