Количественное измерение и двухфотонное использование линий кругового дихроизма в зоновых сеточных полупроводниках

§ 4.2.1. Сравнение теории и экспериментальных результатов

Следует отметить, что количество квантованных состояний электронов и легких дырок в потенциале и уменьшается с уменьшением размера, но так как тяжелые полости имеют большое значение массы, они ощущаются потенциальной средой бесконечной глубины. Действительно (4.2.5) для электронов в потенциальной среде размером Å три, для легких лощин есть две ситуации. Из уравнения (4.2.5) Å-мерный потенциал имеет по одному состоянию для электронов и легких дырок, что соответствует будет энергичным. согласно соотношению (4.2.7). двухфотонные оптические переходы для геометрии, когда разность порядковых номеров конечного и начального состояний нечетна, т.е. будет разрешено в условии. В этом случае из-за запрета оптических переходов в зоне проводимости сетки тяжелых пор Коэффициент двухфотонного поглощения света равен нулю в потенциале размером Å, но Angström ulchamli потенциал правительства Из-за количества случаев, отличается от измеренного потенциала, происходит двухфотонное поглощение света.
[95, стр. 013376-1-013376-15] по результатам экспериментов и в геометрии В Å-плотном потенциале двухфотонное поглощение света не происходит, и оно наблюдается в оптических переходах. С другой стороны энергии в количественно анализируемых спектральных полях меньше энергии, соответствующей оптическому переходу. По этой причине [95, стр. 5876-57-879] автор работы пришел к выводу, что не должно происходить двухфотонного поглощения света. Однако, как отмечалось выше, Для электронов и легких дырок в потенциальной среде размером Å нет энергетических состояний, удовлетворяющих условию. Итак, расчеты показывают, что геометрия не должна соблюдаться не только в области спектра, изучаемой в [95, 013376-1-013376-15 с.], но и в других областях. Коэффициент двухфотонного поглощения света на рис. 4.6. нинг структура интенсивлиги при облучении лазером и Приведена спектральная связь, рассчитанная по значениям Å, пределы резких (депсиниб) изменений, характеризуемых связью спектральной связи через тета-функцию [95, 013376-1-013376-15 стр.], согласуются с экспериментальными результатами, зафиксированными в работе, но полный спектр, наблюдаемый в эксперименте, не может быть полностью объяснен этими полученными теоретическими результатами. Эту ситуацию, на наш взгляд, можно объяснить, учитывая непараболическую связь в энергетическом спектре носителей тока, зависимость эффективной массы дырок и фермиевской энергии носителей тока от порядкового номера квантованного размера уровни. Также в области низких температур необходимо учитывать не только оптические, но и оптические переходы с участием акустических фононов. В эксперименте свет распространяется через границу раздела структуры выбрана геометрия. В геометрии потенциал конечной глубины имеет числовую размерность, аналогичную размерности режима

Рисунок 4.6. Коэффициент двухфотонного поглощения света нинг интенсивность при облучении лазером и Å - расчетная спектральная связь по отношению к величинам. Свет рассеивается по границе раздела структуры выбрана геометрия. Результаты эксперимента [95, стр. 013376-1-013376-15] взяты из работы,Оз - направление одномерного квантования к осевому интерфейсу.

Допускаются двухфотонные оптические переходы света на квантованные поверхности, поскольку в этом случае только диагональные матричные элементы оператора принимают значение, отличное от нуля, т. е. числовая разность порядков конечного и начального квантованных состояний равна нулю: требуется выполнение условия. В результате коэффициент двухфотонного поглощения света согласно выражению (4.2.8) Он отличен от нуля только тогда, когда принимает пару значений и его уменьшается с увеличением разницы. На самом деле эффективные массы легких и тяжелых дырок зависят еще и от порядкового номера квантованных энергетических уровней фермиевской энергии носителей (см., например, [53, с.-206]). Однако внимание к этим случаям требует отдельного исследования, в связи с чем в диссертации такие вопросы не рассматриваются. Также энергия представляет собой энергию оптических фононов ( ) фотовозбужденные носители тока могут излучать или поглощать оптические фононы из одномерного квантованного состояния в двумерное квантованное состояние в двумерном пространстве (рис. 4.7). При этом, конечно, происходят невертикальные оптические переходы, и это требует отдельного исследования, так как расчет матричных элементов оптических переходов требует учета не только электрон-фотонного, но и электрон-фононного взаимодействия. В полученных расчетах в зависимости от симметрии исследуемого кристалла и температуры образца необходимо выбрать оператор взаимодействия Фрелиха или деформации, описывающий электрон-фононное взаимодействие [35, -560 с.; 32, -333 с.; 53, -206 с.]. В диссертационном исследовании, как было сказано выше, ограничивается только вертикальными оптическими переходами.
Выводы главы 4

1. 
   Проведен теоретический анализ размерного квантования и многофотонного поглощения поляризованного света в полупроводниках в приближении многозонной (Каина) модели. При этом матричные элементы эффективного гамильтониана носителей тока предполагались линейно связанными с их волновыми векторами, т. е. не учитывались квадратичные члены, связанные с волновыми векторами.
   
2. 
   При многофотонном поглощении поляризованного света физические параметры отдельных захваченных фотонов предполагались одинаковыми. При этом теоретически анализировался линейный круговой дихроизм коэффициента многофотонного поглощения и обращалось внимание на возникновение оптических переходов в двумерном импульсном пространстве.
   
3. 
   Обе стороны ограничены потенциальными барьерами и резкими, но конечными на интерфейсе границами зоны проводимости и валентной зоны, т.е. квантованный урал с переменным размером, например. теоретически проанализированы и сопоставлены с экспериментальными результатами двухфотонное поглощение, линейный круговой дихроизм и поглощение поляризованного света в различных структурах.
   
4. 
   Расчеты показывают, что чем меньше толщина измеряемого квантованного гало, тем двухфотонные оптические переходы, разрешенные при поглощении поляризованного света определенной частоты, уменьшаются в зависимости от ориентации вектора поляризации относительно измеряемого направления квантования, а по мере в результате в рассматриваемой структуре Выяснилось, что так сложно наблюдать круговой дихроизм с двухфотонной линией поглощения в гетероструктуре.
   
5. 
   При этом поглощение поляризованного света осуществляется в два отдельных этапа, то есть в пространстве двумерных импульсов в направлении, перпендикулярном размерному квантованию, происходят оптические переходы между дискретными (размерно-квантованными) уровнями энергии в другое направление, как в объемном кристалле, и правила отбора в обеих стадиях разные.
   

Рис. 4.7. Оптическая фононная энергия ( ) диаграммы перехода фотовозбужденных носителей тока в двумерном пространстве из одномерного квантованного состояния в двумерное квантованное состояние в присутствии оптических фононов.

Выводы

1. 
   С учетом когерентного эффекта насыщения в приближении Кейна были определены корреляции матричных элементов межзональных оптических переходов решетчатого зонного кристалла по степени поляризации, т. е. компоненты вектора поляризации, рассчитаны спектральная и температурная корреляции коэффициента однофотонного поглощения поляризованного света.
   
2. 
   В трехзонном приближении проведена классификация двухфотонных оптических переходов между зонами узкозонного полупроводника по модели Кейна и выражения зависимости от параметров зон образца соответствующих элементов матрицы и степени поляризации света определенный. Межзонные оптические переходы анализируются с упором на начальное и конечное состояния носителей тока, а также на то, находятся ли промежуточные состояния в полупроводниковой зоне проводимости, валентной зоне или спин-орбитальных уширенных зонах.
   
3. 
   Создана теория линейного кругового дихроизма, связанного с межзонными одно- и двухфотонными оптическими переходами, и на ее основе рассчитаны спектральная и температурная зависимости коэффициента поглощения поляризованного света.
   
4. 
   Проведен теоретический анализ размерного квантования и многофотонного поглощения поляризованного света в полупроводниках в приближении многозонной (Каина) модели. При этом матричные элементы эффективного гамильтониана носителей тока предполагались линейно связанными с их волновыми векторами, т. е. не учитывались квадратичные члены, связанные с волновыми векторами.
   
5. 
   При многофотонном поглощении поляризованного света физические параметры отдельных фотонов: вектор поляризации и частота полагались одинаковыми. При этом был теоретически проанализирован линейный круговой дихроизм коэффициента многофотонного поглощения, с акцентом на возникновение оптических переходов в двумерном импульсном пространстве.
   
6. 
   Ограничен с обеих сторон высокими потенциальными барьерами и резкими, но конечными на интерфейсе границами зоны проводимости и валентной зоны, т.е. квантованный урал с переменным размером, например. теоретически проанализированы и сопоставлены с экспериментальными результатами двухфотонное поглощение, линейный круговой дихроизм и поглощение поляризованного света в различных структурах.
   
7. 
   Расчеты показывают, что чем меньше толщина измеряемого квантованного гало, тем двухфотонные оптические переходы, разрешенные при поглощении поляризованного света определенной частоты, уменьшаются в зависимости от ориентации вектора поляризации относительно измеряемого направления квантования, а по мере в результате в рассматриваемой структуре Выяснилось, что так сложно наблюдать круговой дихроизм с двухфотонной линией поглощения в гетероструктуре.
   
8. 
   При этом поглощение поляризованного света осуществляется в два отдельных этапа, то есть в пространстве двумерных импульсов в направлении, перпендикулярном размерному квантованию, происходят оптические переходы между дискретными (размерно-квантованными) уровнями энергии в другое направление, как в объемном кристалле, и правила отбора в обеих стадиях разные.