Особливості оптичного поглинання сплавів Cu2Se - HgSe - GeSe2, Детальна інформація

У багатодолинному напівпровіднику різні долини характеризуються різними коефіцієнтами Е1,с, Е1,v (формула 3). Тому можливі випадки:



подано в таблиці 2.

Таблиця 2

Залежність температурної деформації від складу

набуває як додатних, так і від’ємних значень. Вираз (2) допускає можливість таких випадків.

Порівняємо спектральний розподіл коефіцієнта поглинання стекол за ізоконцентра-тами (мол. % Cu2Se = const) при різних температурах: Т=77К та Т=290К (рис. 7). На ділянці з енергією фотонів вище “експоненційного хвоста” спостерігається зменшення коефіцієнта поглинання при температурі рідкого азоту, порівняно зі значенням ( при нормальних умовах. Те ж саме відбувається на ділянці графіка в інфрачервоній області спектра при ( ( 1,9 мкм. Як відомо, коефіцієнт поглинання пропорційний інтегралу за усіма можливими параметрами станів, що розділені енергією h(, від добутку густин початкових і кінцевих станів [5]. Крім того, якщо переходи відбуваються за участю фононів, то коефіцієнт ( пропорційний ймовірності взаємодії з фононами, яка сама є функцією числа фононів Np енергією Ep, тобто ((Np). Завдяки вищевикладеним міркуванням, кінцева формула коефіцієнта поглинання для переходів з поглинанням фонона має вигляд:

((h() ( Np(( h( – Eg + Ep)2 (4)

Формула (4) визначає залежність ( = ((h() для непрямих переходів між непрямими долинами.

– число фононів, що підлягає статистиці Бозе – Ейнштейна.

Таку ж залежність ((h() отримали Н. Мотт і Е. Девіс [2] для склоподібних напівпровідників із енергією h( вище “експонеційного хвоста”:

((h() ( ( h( – E0)2,

де Е0 – величина щілини рухливості.



Висновки

(3) для різного компонентного складу стекол (табл. 2) можна пов’язати із заміною одних переходів між енергетичними рівнями іншими. Енергія оптичної іонізації Eg в ізоконцентратах HgSe та Cu2Se (рис. 5, 6) зменшується і набуває мінімального значення при наближенні до межі склоутворення.

Література

Olekseyuk D., Parasyuk O.V., Bozhko V.V., Petrus' I.I., Halyan V.V. Physico-chemical and physical properties of glasses of the HgSe - GeSe2 system // J. Functional materials. 1999.– № 3.– Р. 550 – 553.

Мотт Н., Девис Э. Электронные процессы в некристалических веществах: Т.1. Пер. с анг. – М.: Мир, 1974. – 472 с.

Оптические свойства полупроводников / Под ред. Р. Уиллардсона, И.А. Бира. – М.: Мир, 1970.– 368 с.

Bardeen J., Shocley W. // Phys. rev. – 1950. – № 80. – Р. 72

Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках. – М.: Мир, 1973. – 456 с.