WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Для многодолинного полупроводника необходимо провести суммирование излучения по всем эквивалентным а степень поляризации дается формулой долинам Ws(-) = Ri + Qi{q0, i0}, (44a) i Ws(-)|=0 - Ws(-)|=/P = где Ri и Qi зависят от температуры решетки, концентраWs(-)|=0 + Ws(-)|=/ции примесей, температур и концентраций электронов Q1 - Qв долинах. В качестве примера рассмотрим германий, =. (46) 2(R1 + 3R2) +Q1 + Qизлучение горячих электронов из которого исследовалось в ряде работ [3–5]. Пусть электрическое поле Отметим, что как следует из выражений (29) и (43), направлено вдоль оси [111] кристалла. Как известно, в m для германия, у которого 0.05, R > 0, Q < этом случае все долины могут быть разбиты на две m группы с различными электронными температурами и и |R| |Q|. С учетом этого из (46) следует, что поляконцентрациями электронов в долинах: первая содержит ризация излучения достигает максимальной величины, одну долину, расположенную на оси [111], вторую близкой к 100%, а вектор поляризации направлен прегруппу образуют три долины, расположенные на осях имущественно перпендикулярно электрическому полю [1, 11], [1, 1, 1] и [1, 1, 1]. при Q2 Q1. Это означает, что если электронами Выполняя суммирование в формуле (44a), получим заселена одна долина [111], то излучаются в основном для рассматриваемого случая электромагнитные волны с поляризацией вдоль малой оси эллипсоида энергии независимо от длины волны Qизлучения, напряженности электрического поля и меWs(-) = R1 + 3R2 + + Qханизма рассеяния электронов. При Q1 = Q2, т. е. при равных температурах и концентрациях электронов в + (q0x q0y + q0y q0z + q0x q0z )(Q1 - Q2). (45) долинах обоих групп, поляризация отсутствует, а при Q2 > Q1 излучение преимущественно поляризовано по Нетрудно показать, что экстремальные значения аниэлектрическому полю и степень поляризации достигает зотропной части достигаются при q0x = q0y = q0z = максимальной величины около 25% при Q2 Q1. При и при условии q0x +q0y +q0z = 0, т. е. в направлении [111] неравном частичном заселении обоих групп долин пои в плоскости, перпендикулярной этому направлению, ляризация излучения зависит от электрического поля, что, впрочем, следует и из соображений симметрии.

длины волны, степени легирования кристаллов и т. п.

Для определенности будем считать, что волновой На рисунке в качестве примера показаны результаты вектор излучения направлен по [110] и, следовательизмерений поляризации излучения, проведенных одним но, вектор поляризации лежит в плоскости (110). Его из нас (В.М. Бондарем1) на кристаллах германия, легинаправление в этой плоскости можно характеризовать, рованных сурьмой с концентрацией 1015 cm-3, при темнапример, углом, образуемым этим направлением пературе около 5 K в электрическом поле напряженнос [111] осью. Тогда после несложных преобразований стью 50 V/cm в области длин волн 80-120 µm. Нуль на формула (45) приводится к виду этом рисунке соответствует конфигурации поляризатора Подробное описание методики эксперимента и экспериментальWs(-) = R1 + 3R2 + Q2 +(Q1 - Q2) cos2(), (45a) ных данных будет опубликовано позже.

Физика твердого тела, 2002, том 44, вып. 1546 В.М. Бондар, О.Г. Сарбей, П.М. Томчук и образца, когда штрихи поляризации направлены вдоль электрического поля. Разные кривые получены при разных одноосных давлениях, приложенных параллельно электрическому полю, направленному вдоль [111] оси.

Как в греющем поле, так и при наложении давления в этом случае электроны преимущественно заселяют долину [111]. При максимальном давлении (около 7 tn/cm2) практически все они находятся в этой долине.

Из рисунка видно, что при всех давлениях излучение поляризовано перпендикулярно электрическому полю и в соответствии с развитой теорией степень поляризации растет с ростом давления, т. е. при переселении электронов в долину [111]. Однако максимальное значение степени поляризации (около 25%) значительно меньше предсказываемого теорией. Кроме того, она зависит от величины греющего поля. Можно назвать несколько причин этого несоответствия теории и эксперимента. Прежде всего, некоторое уменьшение измерений степени поляризации связано с неидеальностью применявшегося анализатора поляризации. С другой стороны, некоторая деполяризация происходит при выходе излучения из кристалла. И, наконец, одна из главных причин, повидимому, заключается в существовании при низких температурах кристалла конкурирующего механизма поляризации с преимущественным направлением ее вдоль электрического поля. Как известно, при низких температурах асимметричная часть функции распределения остановится немалой и сравнимой с симметричной частью. Учет этого обстоятельства может привести к лучшему согласию теории и имеющихся экспериментальных данных. С другой стороны, желательно провести измерения поляризации излучения горячих электронов при более высоких температурах решетки (например, при T = 77 K), где приближения теории хорошо выполняются.

Список литературы [1] Ф.Т. Васько. ФТП 24, 4, 682 (1990).

[2] В.П. Малевич. ФТП 16, 8, 2035 (1982).

[3] В.М. Бондар, А.В. Кузнецов, П.М. Томчук. УФЖ 36, 4, (1991).

[4] I. Ferretti, A. Abramo, R. Brunetti, C. Jacoboni. Phys. Stat. Sol.

(b) 204, 1, 538 (1997).

[5] В.М. Бондар, А.В. Кузнецов, А.С. Ханенко. УФЖ 36, 3, (1991).

[6] В.М. Бондар, А.В. Кузнецов, П.М. Томчук, А.С. Ханенко.

УФЖ 36, 6, 824 (1991).

Физика твердого тела, 2002, том 44, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.