Теоретическое исследование влияния квантового размерного эффекта на оптические свойства и энергетический спектр квазичастиц-экситонов и фотонов в пространственно-ограниченных полупроводниковых средах

• Автор: Агаронян, Камо Гамлетович
• Шифр специальности: 01.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ереван
• Количество страниц: 111 c. : ил

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВЯЗАННЫХ СОСТОЯНИЙ В ПРОСТРАНСТВЕННО-ОГРАНИЧЕННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СРЕДАХ - ПЛЕНКАХ И НИТЯХ ПРИ НАЛИЧИИ КВАНТОВОГО РАЗМЕРНОГО ЭФФЕКТА

§ I. Заряженные примесные состояния в тонких квантующих полупроводниковых нитях.

§ 2. Экранированное кулоновское взаимодействие в пространственно-ограниченных полупроводниковых средах - в тонких пленках и нитях.
Глава II. ЭКСИТОННЫЕ СОСТОЯНИЯ ВАННЬЕ-МОТТА И КРАЙ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ В РАЗМЕРНО-КВАНТУЮЩИХ СРЕДАХ - ПЛЕНКАХ И НИТЯХ.
§ I. Влияние экранированного кулоновского взаимодействия на поглощение света в тонких полупроводниковых пленках.
§ 2. Влияние экситонных состояний на коэффициент междузонного поглощения в тонких квантующих нитях.
Глава III. КВАНТОВАНИЕ РЕШЕТОЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ШАРООБРАЗНЫХ МИКРОКРИСТАЛЛОВ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОПТИЧЕСКОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА.

§ I. Решеточные колебания полупроводниковых шарообразных микрокристаллов.

§ 2. Однофононное поглощение света в полупроводниковых микрокристаллах

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Исследование физических свойств твердых шел - металлов, диэлектриков и полупроводников - открывает широкие перспективы их целенаправленного использования во многих областях науки и техники. Среди указанных веществ роль полупроводниковых материалов в современной микроэлектронике особенно значительна,так как именно на их основе создан целый класс уникальных и важных приборов - транзисторов, мощных лазеров, функциональных элементов ЭВМ и т.д.
На ранней стадии развития физики полупроводников, в основном, ограничивались исследованием свойств полупроводников на основе изучения спектров различных квазичастиц (электронов, фононов и др.). При этом успехи полупроводниковой спектроскопии, особенно в изучении высших энергетических зон, во многом были обусловлены использованием методов модуляции параметров исследуемого образца [I]
Универсальность этих методов заключалась в том, что в качестве модулирующих факторов могли выступать различные внешнние физические воздействия: температура, всестороннее и одноосное давление, легирование, электрические и магнитные поля и др. Использование этих методов в сочетании с синхронным детектированием привело к значительному увеличению чувствительности и разрешающей способности классических оптических приборов.
Современное развитие полупроводниковой техники ставит перед исследователями более фундаментальную проблему - нахождение и изучение путей контролируемого модулирования физических параметров образца посредством управления законом дисперсии квазичастиц. В этой связи, перечисленные выше методы воздействия на образец становятся особенно эффективными, и наиболее ради-

зависит от концентрации (как и в тонких пленках [ 62] ), что является исключительно следствием одномерности задачи.
Перейдем теперь к анализу выражения (1.53) для потенциала взаимодействия У (г) . Исследуя знаменатель подинтегрального выражения в т , как и в (1.6), можно получить два асимптотических вида потенциала:
а) при /2/» а ,
]!!?) е1 абл.« /2/7 ■
б) при 121» а > «
% «1

Ь 121 (1.68)
Выражение (1.67), с учетом (1.7) и (1.8), не сильно отличается от потенциала взаимодействия (1.8), т.е. для нитей, удовлетворяющих условиям (1.17), экранирование проявляется слабо. Напротив, для нитей, удовлетворяющих (1.18), оно проявляется полностью, как это видно из сравнения (1.68) с (1.10). Следует заметить также, что в данном случае, в отличие от (1.10), экранирование приводит к зависимости потенциала от свойств среды,
( в (1.68),,согласно (1.65), (1.66), зависит от £ )
где находятся взаимодействующие заряды.
Перейдем теперь к оценке величины энергии связи экситона Ваннье-Мотта в тонких нитях в случае одномерного экранирования.
Поскольку выражение для потенциала взаимодействия (1.67) в