Оптические свойства и электронная структура кристаллов групп AvBviCvii и AvI3

• Автор: Пестерев, Евгений Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 284 с. : ил.

Введение . .

Глава 1. Литературный_обзор

§1.1. Кристаллическая структура, физические свойства и химическая связь соединений групп АУВ |СУ|1 и Ау1з

§1.2. Способы получения кристаллов групп АУВУ1СУ|1 и Ау1з

§1.3. Оптические свойства в области края собственного поглощения

кристаллов групп АУВ',|СУ11 и Ау13

§1.4. Экситонные состояния ВПз

§1.5. Экспериментально измеренные спектры кристаллов групп АУВ'ЛСУИ и а',1? в области широкой энергии

§1.6. Расчеты зон кристаллов группы АУВУ1СУ|1

§1.7. Расчеты зон кристаллов группы Ау1з

Выводы. Постановка задачи

Глава 2. Методики расчетов
§2.1. Фундаментальные оптические функции
§2.2. Метод расчета оптических функций по спектрам отражения
§2.3. Метод расчета оптических функций по спектрам е2 или -Ттг'1
§2.4. Метод разложение интегральных спектров е2 на компоненты с
помощью объединенных диаграмм Арганда
§2.5. Метод разложение интегральных спектров -Ьпе'1 на компоненты с помощью объединенных диаграмм Арганда
§2.6. Метод оптимизации контуров при разложении интегральных
спектров Б2 И -1ШЕ'1
Выводы
Глава 3. Моделирование спектров оптических функций и электронная структура кристалла 8Ь81
§3.1. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла 8Ь81 для поляризаций Е||с и Е_1_с при 93К в области 1-4 эВ. Их обсуждение
§3.2. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла 8Ь81 для поляризаций Е||с, Е||Ь и Е±с при 273К в области 1-4 эВ. Их обсуждение
§3.3. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла 8Ь81 для поляризаций Е||с, Е||Ь и Е_1_с при ЗООК в области 1-4 эВ и в неполяризованном свете в области 4-40 эВ.
Их обсуждение
§3.4. Влияние температуры и поляризации на оптические функции
кристалла 8Ь81
§3.5. Разложение спектров диэлектрической проницаемости е2(Е) и характеристических потерь электронов -Ьпе'1 кристалла 8Ь81 для поляризаций Е||с и Е±с при 93К в области 1-4 эВ на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент
§3.6. Разложение спектров диэлектрической проницаемости е2(Е) и характеристических потерь электронов -Ьпе'1 кристалла 8Ь81 для поляризаций Е||с, Е||Ь и Е±с при 273К в области 1-4 эВ на элементарные компоненты. Определение основных параметров

компонент
§3.7. Разложение спектров диэлектрической проницаемости ег(Е) и
характеристических потерь электронов -Ime’1 кристалла SbSI для поляризаций Е||с, Е||Ь и EJLc при 300К в области 1-4 эВ и в
деполяризованном свете в области 4-40 эВ на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент
§3.8. Влияние температуры и поляризации на компоненты разложения
интегральных оптических функций кристалла SbSI
§3.9. Сравнение полученных результатов с известными теоретическими
расчетами
Выводы
Глава 4. Моделирование спектров оптических функций и электронная структура кристалла SbSel §4.1. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла SbSel для поляризаций Е||с и E_Lc при 110К в области 0-5 эВ. Их обсуждение
§4.2. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла SbSel для поляризаций Е||с и E_Lc при 300К в области 0-5 эВ и в неполяризованном свете в области 5-12 эВ. Их обсуждение
§4.3. Влияние температуры и поляризации на оптические функции
кристалла SbSel
§4.4. Разложение спектров диэлектрической проницаемости Ег(Е) и
характеристических потерь электронов -Ime’1 кристалла SbSel для поляризаций Е||с и E_Lc при 110К в области 0-5 эВ на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент
§4.5. Разложение спектров диэлектрической проницаемости ег(Е) и
характеристических потерь электронов -Ime’1 кристалла SbSel для поляризаций Е||с и Е±с при 300К в области 0-5 эВ и в неполяризованном свете в области 5-12 эВ на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент
§4.6. Влияние температуры и поляризации на компоненты разложения
интегральных оптических функций кристалла SbSel
§4.7. Сравнение полученных результатов с известными теоретическими
расчетами
Выводы
Глава 5. Моделирование спектров оптических функций и электронная структура кристалла BiSel §5.1. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла BiSel для поляризаций Е||с и Е!х при 110К в области 1 -4.5 эВ. Их обсуждение
§5.2. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла BiSel для поляризаций Е||с и ЕХс при 300К в области 0-4.5 эВ и в неполяризованном свете в области 4.5-12 эВ. Их обсуждение
§5.3. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла BiSel для поляризаций Е||а, Е]|Ь и Е]|с при 300К в области 1-5 эВ. Их обсуждение
§5.4. Влияние температуры и поляризации на оптические функции
кристалла BiSel

§5.5. Разложение спектров диэлектрической проницаемости Е2(Е) и характеристических потерь электронов -Ims'1 кристалла BiSel для поляризаций Е||с и EJ_c при 110К в области 1-4.5 эВ на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент
§5.6. Разложение спектров диэлектрической проницаемости ег(Е) и характеристических потерь электронов -Ims'1 кристалла BiSel для поляризаций Е|(с и E_Lc при 300К в области 1-4.5 эВ и в неполяризованном свете в области 4.5-12 эВ на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент §5.7. Разложение спектров диэлектрической проницаемости S2(E) и характеристических потерь электронов -Ims'1 кристалла BiSel для поляризаций Е||а, Е||Ь и Е||с при 300К в области 1-5 эВ на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент
§5.8. Влияние температуры и поляризации на компоненты разложения интегральных оптических функций кристалла BiSel Выводы
Глава 6. Моделирование спектров оптических функций и электронная структура кристалла BiTel §6.1. Расчет полного комплекса фундаментальных оптических функций кристалла BiTel при поляризации E_Lc и температуре 300К в области 0-12 эВ. Его обсуждение
§6.2. Разложение спектров диэлектрической проницаемости ег(Е) и характеристических потерь электронов -Ims'1 кристалла BiTel на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент
§6.3. Сопоставление компонент разложения Ег(Е) в зависимости от
соединения
Выводы
Глава 7. Моделирование спектров оптических функций и электронная структура кристаллов АЬ (А - Bi, Sb, As)
§7.1. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла Bib для поляризации ЕТс при температурах 6, 77 и 286К в области 1-6 эВ. Их обсуждение
§7.2. Расчеты полных комплексов фундаментальных оптических функций кристалла Bib для поляризаций Е||с и EJ.C при температуре 300К в области 1-5 эВ. Их обсуждение
§7.3. Влияние температуры и поляризации на оптические функции
кристалла Bib
§7.4. Разложение спектров диэлектрической проницаемости ег(Е) и
характеристических потерь электронов -Ims'1 кристалла Bil3 для
поляризации Е±с при температурах 6, 77 и 286К на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент §7.5. Разложение спектров диэлектрической проницаемости 82(E) и
характеристических потерь электронов -Ims'1 кристалла Bib для
поляризаций Е||с и Е1с при температуре 300К на элементарные компоненты. Определение основных параметров компонент §7.6. Влияние температуры и поляризации на компоненты разложения

В результате подстановки (2.25) и (2.26) в (2.16) получаем:
Im£ ~ j — — ^^, (2.35)
(Е2-Е2)2 + Т Е + Ге2гтвхЕ0(Ге2пахЕ0 + 2(Е0 ~Е2))
Гх - (Е°2 ~ Е2У + r'g2 + £>ГЕ»(Е»2 ~ (2 36)
{Е2 -Е2)2+ Г 2Е2 + ГЕ21гахЕ0(ГЕ21тх£0 + 2 (Е2 - Е2)) ’
Легко видеть, что преобразование, приводящее (2.35) - (2.36) к виду (2.25)
(2.26), находится из системы уравнений:
/*Г'£;=£2гш,Г2£0, (2.37)
iLS'E'o + 21^ГЕ'0 + Е'0 = е: , (2.38)
Г' - 2I^VE'o ~ 2Е'0 = Г2 - 2E2, (2.39)
где Imax, Г', Е о - значения параметров полосы -Ime"1. В результате решения этой системы получаем:
Е'0=^Е02+е2ттГЕ0, (2.40)
Г' = Г, (2.41)
1пт = , £2тах (2.42)
Таким образом, полуширины обеих компонент оказались равными, а энергия максимума продольной составляющей смещена в коротковолновую сторону. Величина этого смещения (продольно-поперечное расщепление) равна:
ДЕ = |Д£»“Я|^Г',|. (2-43)

Е£х = ^^ПЕ^^ТбфШ^ТЕ^ТР, (2.44)
= ^12£02-6Г2+12Е2гахГЕ0 + 6Л, (2.45)
А = ^16Е04-4Е02Г2 +Г4 +4е2ш,хГЕ0(4е2^)ГЕ0-Г2 +8 £0 (2.46)
В подавляющем большинстве случаев в силу малости отношения Г/Ео можно использовать приближение Б2тах ~Ео- Тогда