Поглощение фотона, при котором возникает лишь один фо- нон, возможно и в ковалеитных кристаллах при наличии примесей. Такие взаимодействия могут произойти, например, если энергия фотона совпадает с энергией локальной фононной моды, связанной с примесью. Как было показано23, присут- 20 Born М., Blackmail M.— Z. Physik, 82, 551 (1933). 21 Lax М., Burstein Е.~ Phys. Rev., 97, 39 (1955). 22 См. работу: Collins R. /., Fan H. Г.—Phys. Rev., 93, 674 (1954). После этой первой работы каждый год появлялись публикации других авторов, посвященные фононным комбинационным полосам в кристаллах. Эта тема освещалась и в трудах международных конференций по полупроводникам (Эксетер, 1962; Париж, 1964; Киото, 1966; Москва, 1968; Кембридж, 1970; Варшава, 1972 и т. д.). 23 Dawber P. G., Elliott R. /.— Proc. Roy. Soc, A273, 222 (1963); Proc. Phvs. Soc, 81, 453 (1963). 2.3. Колебательный спектр решетки с базисом 153 ствие примесных атомов замещения, масса которых отличается от массы атомов решетки, приводит к тому, что 1) частоты нормальных мод слегка изменяются и 2) возникнут колебательные состояния внутри запрещенной полосы частот, лежащей ниже оптической ветви и выше акустической. Поскольку эти моды характеризуются комплексным значением к, амплитуда колебаний экспоненциально затухает с увеличением расстояния до примесного атома. Локализованные состояния появляются и в том случае, когда атомы примеси имеют такую же массу, как и атомы основной матрицы, но отличаются от них зарядом23. В общем случае примесные атомы отличаются от атомов решетки и массой и зарядом. Примеси нарушают исходную симметрию решетки, вследствие чего становится возможным взаимодействие вектора электрического поля, связанного с электромагнитной волной, с локализованными колебательными модами. Более того, вследствие нарушения симметрии становится возможным взаимодействие электромагнитной волны с нормальными (но слегка сдвинутыми) оптическими модами кристалла. Оба этих эффекта наблюдались в полупроводниковых кристаллах с высокой концентрацией ионизованных примесей.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Локальные фононные моды» з дисципліни «Фізика твердого тіла»
