Оптические свойства глубоких примесных центров в двухзонной модели

• Автор: Осипова, Надежда Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 132 c. : ил

О Г Л А В Л Е II И Е

ГЛАВА I. МОДЕЛЬ ПОТЕНЦИАЛА НУЛЕВОГО РАДИУСА В 1ШШНЕНИЙ К

ГЛУБОКИМ' ПИМЕСНЬЫ УРОВНЯМ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

§ I.Модель Дуковского

§ 2.Глубокие уровни в полупроводниках в двухзонном

приближении

§ З.Метод функции Грина в теории глубоких центров

§ 4.Модель глубокого примесного центра в двухзонном

' .приближении

§ 5. Экспериментальная идентификация Е - С - и А

центров в полупроводниках
§ 6.Оптическая ориентация глубоких примесных центров
в полупроводниках
ГЛАВА II. ВОЛНОВЫЕ ФУНКЦИИ ЗОННЫХ СОСТОЯНИИ И ПРИМЕСНОГО
ЭЛЕКТРОНА В КЫГНОВСКИХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
§ I.Волновые функции и спектр электрона в
модели Кейна
§ 2.Волновая функция глубокого примесного центра
ВЫВОДЫ
ГЛАВА III. ФОТ0И0НИЗАЦЙЯ ГЛУБОКИХ ШШЕСНЫХ ЦЕНТРОВ
В ШаНОВСКИХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
§ I.Поляризация электронов при шотоионизации глубоких
примесных центров
§ 2.Фотоионизация глубоких примесных £ "Б- С -центров
ВЫВОДЫ

ГЛАВА ІУ. ДВУХФОТОННЫЕ МЕЖЗОНШЕ ПЕРЕХОДЫ ЭЛЕКТРОНОВ ЧЕРЕЗ ГЛУБОКИЕ ПРШЕСНЬІЕ УРОБІМ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
§ I.Двухфотонные переходы через уровни 1-е центров в полупроводниках с сильным спин-орбитальным
взаимодействием
§ 2.Двухфотонные межзонные переходы электронов через
уровни l-s -с центров
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Интерес к свойствам глубоких примесных центров в полупроводниках отраден в ряде обзоров Г*'^] »монографии Милнса »материалах Всесоюзного совещания Г *1 .Трудности теоретического описания глубоких уровней обусловлены : большой энергией ионизации, сравнимой с шириной запрещенной зоны,сильным искажением решетки, локализацией мощного возмущающего примесного потенциала в пределах элементарной ячейки,значительным электрон-фононным взаимодействием, возможной миогозарядностыо.Эти трудности стимулировали теоретические и экспериментальные исследования глубоких центров. Изучались безызлучательные переходы на глубокие уровни Г ^ 9 3 ,
В работе Келдыша П * I глубокие центры рассматривались в двухзонном приближении.Плодотворной в описании оптических свойств глубоких уровней оказалась простая модель,предложенная Луковским [* ] - модель потенциала нулевого радиуса.Им было получено не только качественное,но и количественное согласие с экспериментом для частотной зависимости сечения фотоионизации.В рамках этой модели были изучены поляризация среды вблизи примеси [{г] , влияние дальнодействующего кулоновского потенциала центра на спектр фотоионизации Г*3] »произведен учет электрон-фононного взаимодействия Рассчитывалось поглощение,обусловленное
примесями в электрическом и магнитном полях.
В работе Переля и Яссиевич I 2 01 была решена задача о построении асимптотики волновых функций /необходимой для расчета сечений фотоионизации/ глубоких примесных центров в двухзонном приближении.Причем,были выделены два типа состояний: £ -с и
^ - центры в зависимости от определяющего вклада в волновую

Приближенные формулы для спектра в зоне проводимости и зоне легких дырок в случае большого сшш-орбиталыюго взаимодействия /&»Ц / получаются из /76/,если л -* ,тогда
Ег Еяе.* I 0 ■ о /89
&г -Е^Еяк1 -1 *гр2
и для зоны проводимости получим
ЕеЦ = рЕ г]/ ^ Ф 3 КУ~ /9°
а в зоне легких дырок
Е* - ^ ' /91
В случае промежуточного спин-орбиталыюго взаимодействия,когда Л сравнимо и меньше ширины запрещенной зоны,можно получить приближенные формулы для спектра в зоне легких дырок и спин-ор-битально ОТЩЄПЛЄННОЙ зоне при условии /но не Л /.
Замечая,что І ^ ,получим уравнеіше, определяющее
спектр в зоне легких дырок

Ее? f (& + тЕ ) Еей + § § л ?г-"
Отсюда
Р _ = _ А - ЕЖ + [(А+ьЖУ-^АЖ /ап
Еек 2 2 Ег. К2 2-Еь 3 рА Г /93/