Теория поглощения и испускания света в полупроводниках

Автор(ы):	Грибковский В. П. 23.12.2015
Год изд.:	1975
Описание:	В книге с единой точки зрения излагается теория поглощения и усиления света, спонтанной и стимулированной рекомбинации в полупроводниках. Особое внимание уделено взаимодействию вещества с мощными потоками излучения, которые приводят к появлению эффектов насыщения. Впервые в монографической литературе по полупроводникам рассмотрен ряд принципиальных вопросов теории люминесценции: изложена методика вычисления люминесценции как превышения над фоном теплового испускания, сформулирован критерий появления отрицательной люминесценции, проанализировано универсальное соотношение между спектрами люминесценции и поглощения при отсутствии термодинамического равновесия, показана аналогия оптических свойств сложных молекул и полупроводников. Рассчитана на научных сотрудников, аспирантов, специалистов, занимающихся разработкой, созданием и применением полупроводниковых лазеров, фототропных фильтров и оптоэлектронных устройств. Может быть также использована студентами физических факультетов вузов.
Оглавление:	Обложка книги. Введение [3] Глава I. Общая характеристика полупроводников [7] § 1. Кристаллическая природа полупроводников [7] Типы полупроводников [7] Химическая связь в кристаллах [8] Прямая и обратная решетки [10] Классификация кристаллических решеток [14] Индексы Миллера [18] Определение ориентации кристаллов [20] Несовершенства в кристаллических структурах [23] § 2. Электронные состояния в твердых телах [26] Исходные положения зонной теории [26] Модель Зоммерфельда. Плотность состояний [28] Модель Кронига и Пенни. Энергетические зоны [32] Функции Блоха [38] Зоны Бриллюэна [40] Классификация электронных состояний [41] Эффективная масса [43] Дырки [45] Энергетические уровни примесей [46] § 3. Статистика электронов в полупроводниках [51] Функция Ферми—Дирака [51] Уровень Ферми в собственном невырожденном полупроводнике [53] Интегралы Ферми—Дирака [55] Произведение nр [57] Фактор спинового вырождения примесного уровня [58] Смещение уровня Ферми при легировании полупроводника [59] Классификация твердых тел на проводники, изоляторы и полупроводники [61] § 4. Колебания кристаллической решетки [62] Температура Дебая [62] Колебания одномерной решетки, состоящей из одинаковых атомов [65] Линейная цепочка, состоящая из атомов двух сортов [68] Гармонические колебания трехмерной решетки [72] Фононы [75] § 5. Экситоны и поляроны [77] Квазичастицы в твердых телах [77] Трансляционное и внутреннее движение экситонов большого радиуса [79] Поляроны [83] Глава II. Основные механизмы взаимодействия света с полупроводниками [85] Вводные замечания [85] § 6. Оптические переходы зона—зона [86] Скорости стимулированных и спонтанных переходов [86] Край полосы собственного поглощения [91] Скорость суммарной спонтанной рекомбинации [95] § 7. Люминесценция [97] Определение люминесценции Вавилова—Видемана [97] Универсальное соотношение между спектрами поглощения и люминесценции [100] Отрицательная люминесценция [105] Линейная и квадратичная скорости люминесценции [107] Энергетический и квантовый выход люминесценции [109] Длительность люминесценции и времена жизни избыточных носителей [114] Поляризация излучения [118] Горячая люминесценция [121] § 8. Экситонный механизм поглощения и испускания света [124] Специфика экситонных оптических переходов [124] Прямые оптические переходы свободных экситонов [126] Непрямые экситонные оптические переходы [130] Связанные экситоны [135] Светоэкситоны (поляритоны) [137] Неравновесное распределение экситонов по кинетической энергии [138] Кинетические уравнения [140] Правило Урбаха [144] § 9. Оптические переходы в примесном полупроводнике [147] Эффект Бурштейна—Мосса [147] Захват и эмиссия носителей заряда дефектами кристалла [150] Примесное краевое поглощение и испускание [157] Рекомбинация донорно-акцепторных пар [161] § 10. Поглощение инфракрасного излучения свободными носителями и кристаллической решеткой [167] Оптические переходы электронов и дырок в пределах одной зоны (подзоны) [167] Поглощение света при переходах между подзонами одной вырожденной зоны [172] Поглощение света кристаллической решеткой [175] Собственные колебания плазмы [178] § 11. Безизлучательная рекомбинация [182] Рекомбинация Оже [182] Поверхностная рекомбинация [191] Неоптические переходы в дефектах кристалла [192] § 12. Изменение оптических свойств полупроводников под действием внешних сил [192] Зависимость ширины запрещенной зоны от температуры [192] Влияние давления на зонную структуру [195] Эффект Келдыша—Франца [198] Эффект Штарка [200] Ионизация экситонов в электрическом поле [202] Магнетооптические явления [203] Модуляционная спектроскопия [206] Глава III. Поглощение света и фотолюминесценция при интенсивном возбуждении [210] § 13. Эффекты насыщения в системах с дискретными уровнями энергии [210] Ограниченность законов линейной оптики [210] Общее решение системы стационарных кинетических уравнений [211] Параметры нелинейности [215] Насыщение поглощения изотропной, линейно поляризованной и естественной радиации [218] Вынужденный дихроизм [220] Деполяризация люминесценции [221] Обобщение классической формулы Левшина [222] Гармонический осциллятор — уникальная модель вещества [223] § 14. Просветление полупроводников на частоте возбуждающего света [226] Модель двух дискретных уровней [226] Модель параболических зон с правилом отбора по волновому вектору [229] Модель параболических зон без правил отбора по волновому вектору [236] Модель гауссовых примесных зон [238] Влияние легирующих примесей на характер зависимости коэффициента поглощения от накачки [240] Насыщения поглощения в условиях рекомбинации Оже [246] § 15. Деформация спектров поглощения и люминесценции. Насыщение усиления [251] Однородное и неоднородное уширение спектральных линий [251] Начальный этап изменения спектров поглощения и люминесценции [253] Пределы деформации спектров поглощения и люминесценции [254] Общие закономерности насыщения усиления [258] Насыщение усиления в двухуровневой схеме [259] § 16. Двухфотонное поглощение [261] Коэффициент двухфотонного поглощения [261] Условия экспериментального наблюдения двухфогонного поглощения [267] Фотолюминесценция и фотопроводимость при двухфотонном возбуждении [269] Прохождение ультракоротких импульсов света через полупроводниковые кристаллы [271] § 17. Насыщение поглощения в конечных объемах вещества [273] Зависимость пропускания плоскопараллельных пластин от интенсивности света [273] Экспериментальные методы обнаружения эффектов насыщения [279] Расчет функции K (S) на основании экспериментальных данных [282] Условие равномерного возбуждения просветляющегося цилиндрического стержня [283] § 18. Экситон-экситонное взаимодействие при низких температурах [285] Появление новых линий излучения [285] Экситонные молекулы [287] Экситонная жидкость [291] Бозе-эйнштейновская конденсация экситонов и экситонных молекул [296] Многообразие форм коллективного взаимодействия носителей [298] Глава IV. Полупроводниковые лазеры [300] § 19. Исходные положения квантовой электроники [300] Возникновение новой науки [300] Активные среды [301] Способы накачки [303] Оптические резонаторы [304] Энергетическое и интерференционное условия получения генерации [306] Генерация по трехуровневой и четырехуровневой схемам [309] Влияние резонатора на поглощение света и люминесценцию [313] § 20. Зависимость порогового тока от спектроскопических характеристик вещества и параметров резонатора [316] Активный слой инжекционных гомо- и гетеролазеров [316] Соотношение между пороговым током, мощностью и квантовым выходом люминесценции [321] Зависимость порога генерации от толщины активного слоя [323] Зависимость порогового тока от коэффициента потерь в модели параболических зон [325] Ток инверсии и параметр * [328] Стимулированное испускание с участием хвостов зон и примесных зон [331] Поглощение излучения свободными носителями в активном слое [337] Температурная зависимость порогового тока для неоднородного активного слоя [339] Учет зависимости функции плотности состояний от уровня заполнения зон [339] § 21. Мощность и к. п. д. генерации лазерных диодов [340] Рост люминесценции после преодоления порога [340] Внутренний квантовый выход генерации [343] Оптимальный режим генерации [345] Экспериментальное определение лазерных параметров [350] § 22. Спектральные и пространственные характеристики генерируемого излучения [354] Типы электромагнитных колебаний в оптическом резонаторе [354] Одномодовый и многомодовый режимы генерации [358] Экспериментальное определение спектра усиления активной среды на основании универсального соотношения (7.18) [363] Угол расходимости лазерного луча [365] Лазеры с распределенной обратной связью [369] § 23. Радиационный шум в лазерах [371] Люминесценция — неустранимый источник радиационного шума в лазерах [371] Коэффициент потерь радиации шума [374] Влияние шума на порог генерации [376] Рассеяние генерируемого излучения в активной среде [378] Инжекционный лазер с непланарным р—n-переходом [379] § 24. Временные характеристики генерации [381] Динамические режимы работы лазеров [381] Время задержки генерации [383] Зависимость порогового тока от длительности возбуждающего импульса [387] Переходный режим генерации [388] Амплитудная и частотная автомодуляция излучения [391] Генерация наносекундных импульсов излучения в режиме модулированной добротности [394] Генерация пикосекундных импульсов излучения в режиме самосинхронизации мод [395] § 25. Полупроводниковые лазеры с оптическим и электронным возбуждением [397] Особенности оптической накачки [397] Порог генерации с учетом насыщения поглощения возбуждающего света [768] [402] Мощность и к. п. д. генерации [405] Просветление пассивных областей пластинчатых лазеров [769] [407] Экситонный механизм генерации излучения [410] Возбуждение генерации пучком быстрых электронов [414] Литература [419] Предметный указатель [455]
Формат:	djvu
Размер:	4406745 байт
Язык:	РУС
Рейтинг:	223


Открыть:	Ссылка (RU)