Светоэкситоны и неклассические интегральные эффекты в спектрах оптических функций отклика полупроводниковых кристаллов

• Автор: Московский, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 299 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Светоэкситонные волны и неклассические оптические эффекты в полупроводниках (обзор литературы)

§ 1.1. Временная и пространственная дисперсия

диэлектрической проницаемости

§ 1.2. Нормальные электромагнитные волны и дисперсионные

уравнения в анизотропных кристаллах

§ 1.3. Добавочные светоэкситонные волны

§ 1.4. Соотношения Крамерса-Кронига и интегральный

коэффициент поглощения

§ 1.5. Светоэкситоны в тонких кристаллических слоях и

размерное квантование
§ 1.6. Оптическая анизотропия кубических кристаллов
§ 1.7. Экспериментальные исследования светоэкситонов
Глава 2. Коэффициенты отражения и пропускания тонких кристаллических пластинок при наклонном падении света в экситонной области спектра
§ 2.1. Пластинка с безэкситонными слоями на поверхностях
§ 2.2. Наклонное падение света, поляризованного
перпендикулярно плоскости падения
§ 2.3. Наклонное падение света, поляризованного в плоскости
падения
§ 2.4. Геометрия смешанной экситонной моды

Глава 3. Аналитические свойства оптических функций отклика и дисперсионные соотношения вблизи экситонных резонансов
§ 3.1. Аналитические свойства коэффициентов отражения
и пропускания при учете пространственной дисперсии . 137 § 3.2. Амплитудно-фазовые дисперсионные соотношения
в спектрах отражения
§ 3.3. Амплитудно-фазовые дисперсионные соотношения
в спектрах пропускания
§ 3.4. Приближение квазинепрерывного распределения
нулей пропускания в кристаллах большой толщины
Глава 4. Интегральный коэффициент экситонного
поглощения
§ 4.1. Интегральный коэффициент поглощения с учетом
интерференции светоэкситонов
§ 4.2. Интегральное поглощение при наклонном падении света
§ 4.3. Интегральное поглощение для квазинепрерывного
распределения нулей пропускания
Глава 5. Неклассические интегральные эффекты в
окрестности дипольных экситонных резонансов 207 § 5.1. Методика регистрации амплитудных и фазовых
спектров
§ 5.2. Амплитудно-фазовые исследования в спектрах
отражения гексагональных кристаллов CdSe
§ 5.3. Амплитудно-фазовые исследования в спектрах
отражения кубических кристаллов ZnSe
§ 5.4. Дисперсионные соотношения в спектрах пропускания
и интегральное поглощение в области головной экситонной линии CdSe

Глава 6. Неклассические интегральные эффекты в области
квадрупольного перехода закиси меди
§ 6.1. Двупреломление кубических кристаллов Сиз О
§ 6.2. Дисперсия и поглощение светоэкситонных волн в области
квадрупольного перехода закиси меди
§ 6.3. Дисперсионные соотношения и интегральное поглощение
в окрестности квадрупольного перехода СигО
Заключение
Список литературы

Для геометрии смешанного экситона Съ\х, согласно (1.3.11), эффективная сила осциллятора увеличивается с ростом угла падения ~ sin2 <р, а для геометрии Cq\z (1.3.12) она, напротив, уменьшается £2 И-
Поскольку влияние ПД в области экситонпых резонансов приводит к увеличению по сравнению с классической кристаллооптикой общего количества электромагнитных волн, распространяющихся в кристалле, система граничных условий Максвелла (1.2.9) оказывается недостаточной. В связи с этим возникает вопрос о задании дополнительных граничных условий (ДГУ).
В работе Пекара [4], где впервые была поставлена данная проблема, отмечено, что ДГУ должны выражать какой-либо физический закон, которому подчиняются экситоны в ограниченном кристалле. Поэтому, вообще говоря, следует ожидать зависимости ДГУ от модели описания эк-ситонов и поверхности кристалла. В [4] в качестве исходного было использовано представление об упругом отражении экситонов от поверхности и для модели экситонов Френкеля получены ДГУ следующего вида:
Пэке 12=0 = О, (1.3.13)
где РЭкс _ вклад экситонов в удельную поляризацию кристалла, z - координата, отсчитываемая от поверхности вглубь кристалла. В последующих работах Пекара [49-51] ДГУ вида (1.3.13) были получены также для экситонов Ванье-Мотта и светоэкситонов. В теории Пекара совпадение ДГУ для светоэкситонов и механических (у автора - шредингеровских) экситонов является следствием тождественности световых волн и экситонов в кристаллах [23, 46].
В [52] исходя из модели упругого отражения от поверхности были получены ДГУ для дипольно запрещенных экситонных переходов:
%=0 = 0. (1.3.14)
где Q - тензор квадрупольного момента, связанный с экситонным вкладом в поляризацию соотношением Рэкс = (V,Q).