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, что "тёмная материя" - такая же фикция, как черная кошка в темной комнате. Это не физическая реальность, но фокус, подмена.
Реально идет речь о том, что релятивистские формулы не соответствуют астрономическим наблюдениям, давая на порядок и более меньшую массу и меньшую энергию. Отсюда сделан фокуснический вывод, что есть "темная материя" и "темная энергия", но не вывод, что релятивистские формулы не соответствуют реалиям. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 27.02.2020 - 05:11: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
27.02.2020 - 05:09: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
27.02.2020 - 05:08: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
26.02.2020 - 06:25: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
23.02.2020 - 19:17: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
23.02.2020 - 19:14: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
19.02.2020 - 18:24: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Фурсова - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 19:50: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Сёрла и его последователей с магнитами - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 19:49: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Тиртхи - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 19:09: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Вихревые эффекты и вихревые теплогенераторы - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 19:06: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Андрея Петровича Хрищановича - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 18:48: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> КОМПЬЮТЕРНО-СЕТЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution