к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Келдыша - Франца эффект

При приложении электрич. поля к освещаемому полупроводнику в области его прозрачности (т. е. при энергии фотона2501-92.jpg меньше ширины запрещённой зоны 2501-93.jpg полупроводника)наблюдается поглощение света, а в области2501-94.jpg возникают осцилляции коэф. поглощения (и отражения) как функции приложенного поля Е и частоты света2501-95.jpg

К--Ф. э. теоретически предсказан в 1958 независимо В. Францем [1] и Л. В. Келдышем [2]. К--Ф. э. используется для исследования зонной структуры полупроводников и измерения поля Е в приповерхностной структуре полупроводников [3, 4].

Для невырожденных изотропных параболич. энер-гетич. зон (см. Зонная теория)коэф. поглощения света a в электрич. поле Е в случае прямых разрешённых переходов определяется выражением:

2502-1.jpg

Здесь тэ - эффективная масса электрона проводимости, тд - дырки, Ai - функция Эйри. При2502-2.jpg и 2502-3.jpg

2502-4.jpg

Из (2) видно, что 2502-5.jpg и поглощение экспоненциально спадает с увеличением параметра 2502-6.jpg (т. к. при больших положит. аргументах Ai экспоненциально затухает).

При 2502-7.jpg и 2502-8.jpg, т. е. в области больших отрицат. аргументов, функция Ai и, следовательно, 2502-9.jpgимеют осциллирующий характер:

2502-10.jpg

Первое слагаемое в (3) соответствует поглощению в отсутствие поля (Е=0), второе описывает келдыш- францевские осцилляции, затухающие с ростом2502-11.jpg

2502-12.jpg

Волновые функции электрона2502-13.jpg и дырки 2502-14.jpg в электрическом поле Е в области 2502-15.jpg (осцилляции 2502-16.jpg и пол барьером (экспоненциальн 2502-17.jpg о затухающие "хвосты"); наклонные линия - края запрещённой зоны в поле Е.

Ф-лы (2, 3) имеют простой физ. смысл. В электрич. поле энергетич. зоны наклоняются (рис. ). Если суммарная энергия электрона и дырки, равная2502-18.jpg, больше 2502-19.jpg , то в этом случае волновые функции электрона 2502-20.jpg и дырки2502-21.jpg перекрываются; коэф. поглощения 2502-22.jpg велик, а его осцилляции объясняются интерференцией падающей и отражённой от потенц. барьера (обусловленного полем Е)электронных волн. Интерференц. картина частично сглаживается после усреднения по направлениям движения. При суммарной энергии 2502-23.jpg классически доступные области для электрона и дырки пространственно разделены, однако их волновые функции2502-24.jpg всё же перекрываются своими экспоненциальными "хвостами" под барьером. Т. о., в электрич. поле поглощение при 2502-25.jpg пропорц. вероятности туннелиро-вания электрона и дырки под барьером.

В реальных кристаллах энергетич. зоны могут быть анизотропны и вырождены. В этом случае при 2502-26.jpg возникает зависимость коэф. поглощения а от поляризации света. При2502-27.jpg в (3) появляются два осциллирующих слагаемых (отвечающие тяжёлым и лёгким дыркам), каждое со своей поляризац. зависимостью; возникают биения.

Кулоновское притяжение электрона и дырки (экси-тонный эффект) при 2502-28.jpg увеличивает 2502-29.jpg на 3 порядка как за счёт понижения потенц. барьера кулоновским полем, так и за счёт увеличения вероятности нахождения электрона и дырки в одной точке. При 2502-30.jpg кулоновское притяжение также сильно увеличивает поглощение, изменяет период и фазу осцилляции, но не влияет на их относит. амплитуду.

Наиб. ярко К--Ф. э. проявляется в спектрах электроотражения, где при 2502-31.jpg также возникают осцилляции, аналогичные (3). В Ge наблюдалось ок. 10 осцилляции электроотражения, что позволило идентифицировать вклады лёгких и тяжёлых дырок, а также выделить эффекты непараболичности зон.

Литература по эффекту Келдыша - Франца

  1. Franz W., Einfluss eines elektrischen Feldes auf eine optische Absorptionskante, "Z. Naturforsch.", 1958, Bd 13A, S. 484;
  2. Келдыш Л. В., О влиянии сильного электрического поля на оптические характеристики непроводящих кристаллов, "ЖЭТФ", 1958, т. 34, с. 1138;
  3. Кардона М., Модуляционная спектроскопия, пер. с англ., М., 1972;
  4. Аронов А. Г., Иоселевич А. С., Электрооптика экси-тонов, в кн.: Экситоны, под ред. Э. И. Рашбп, М. Д. Стерджа, М.. 1985.

А. С. Иоселевич

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 14.09.2019 - 18:23: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
13.09.2019 - 09:08: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
12.09.2019 - 17:47: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
12.09.2019 - 16:47: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
12.09.2019 - 13:10: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
12.09.2019 - 13:03: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
08.09.2019 - 03:42: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
07.09.2019 - 07:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Декларация Академической Свободы - Карим_Хайдаров.
07.09.2019 - 03:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Проблема ГМО - Карим_Хайдаров.
05.09.2019 - 13:33: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
05.09.2019 - 13:31: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Негребы - Карим_Хайдаров.
01.09.2019 - 18:04: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution