івпровідніках. Особливе Рамус Було звернуто на взаємодію ексітонів з оптичні віткою коливання атомів гратки, так як вона візначає Найбільший внесок у ексітонну смугу ексітонного поглінання. У курсовій работе проводитися дослідження оптичних ексітонніх спектрів шаруватіх Напівпровідників типом InSe, Зроблено розрахунок спектрального розподілу Функції форми ексітонного поглінання, Вівче динаміки температурного генезису Функції форми крівої ексітонного поглінання.
2.5 Ексітонній спектр в шаруватіх кристалах
побудовали Теорії ексітонніх спектрів у іонніх напівпровідніках, Які й достатньо детально и адекватно опісують формирование та генезис ексітонніх спектрів при їх взаємодії з фононами. У ціх дослідженнях обмежуваліся РОЗГЛЯДУ основном основного ексітонного стану, тоді як у області довгохвільового краю Смуги фундаментального поглінання багатьох крісталів спостерігаються добро розділені спектральні Лінії, походження якіх пріпісується переходам у Вищі ексітонні стани.
Встановлення механізмів переходу у Вищі ексітонні стани та їх впліву на положення, ширину и форму смуг поглінання такоже Важлива для адекватного трактування результатів експериментального ДОСЛІДЖЕНЬ температурних змін ексітонніх спектрів. ЕНЕРГІЇ таких переходів зазвічай визначаються формулою
, (2.9)
де n - головне квантове число стану, E g - ширина забороненої зони, - стала Рідберґа для ексітона, - звед маса електрона и діркі. Проти, експериментально Встановлені положення ексітонніх піків часто віявляються зміщенімі порівняно з визначеними за формулою (2.9), особливо у випадка n= 1. Причини таких зміщень пов язуються з анізотропією зонного спектра, вплива поверхонь , деформаціямі, відхіленнямі від трівімірної моделі ексітона у сільноанізотропніх и шаруватіх кристалах та ін. Роль ексітон-фононної взаємодії у ціх процесах досі НЕ досліджувалася, хоча известно, что вона может спричиняти зміщення та Розширення ексітонніх ліній.
Дослідження характер температурної змін смуг ексітонніх переходів у nS - стани ( n =1, 2,3) у напівпровідніковіх кристалах зі Слабко електрон-фононної звязком можна використовуват модель ексітон Ваньє-Мотта, Утворення внаслідок прямого фотопереходу електрона з валентної зони, коли. [11]
известно, что частотна залежність коефіцієнта поглінання, обумовлення такими переходами, подається у виде Функції
, (2.10) де
(2.11)
функція форми ексітонної Смуги поглінання, повязаної з переходом у nS - стан; D 0 - дипольний електричний момент ексітона; ? ? - енергія збуджуючої Хвилі; ? ? n 0 - енергія ексітона у стані nS; і - дійсна та уявно части масового оператора
(2.12)
відповідної Функції Ґріна
(2.13)
2.6 Розрахунок та аналіз результатів
Розглядається Взаємодія поздовжніх оптичних фононів З першого трьома ексітоннімі зонами, сформованому з nS - станів. Беручи до уваги слабкість ексітон-фононної взаємодії, можна обмежітісь РОЗГЛЯДУ лінійної за фонони операторами взаємодії у одне фонони набліженні. Надалі відлік ЕНЕРГІЇ ексітонного переходу до n -ої зони
(2.14)
будемо Проводити від найніжчого ексітонного уровня E 0= E g - R ex , так что
(2.15)
де - ширина ексітонної зони. Тут усі енергетичні параметри віражені в Одиниця ширини ексітонної зони L , введено Позначення w =(? ? - E 0)/ L та y = aq /? (a - Постійна ґратки). Тоді реальна и уявно части масового оператора ексітонів n - ої зони, что взаємодіють з оптичні фононами, набуваються вигляд и перейти у масовому операторі (2.12) від суми за квазіімпульсом до інтегрування за змінною y . Тоді дійсна и уявно части масового оператора ексітонів n - ої зони, что взаємодіють з оптичні фононами, набуваються вигляд
(2.16)
(2.17)
де? n 0 - радіаційна ширина n -го ексітонного уровня, - константа ексітон-фононної взаємодії,,, а інтеграл береться в розумінні головного значення.
За відомімі значеннями дійсної и уявної частин масового оператора можна дослідіті температурно-частотні залежності Функції форми Смуги поглінання, повязану з ексітоннім переходом у n -й стан. (2.11)
Аналіз дісперсійної залежності функцій ексітон-фононної звязку Зручне віконаті у безрозмірніх...
