Ярим ўтказгичларнинг магнит ва оптик хоссалари Режа: I. Кириш II. Асосий қисм

Ярим ўтказгичларнинг оптикавий хоссалари.

Ярим ўтказгич моддалар ёруғлик таъсирига жуда сезгир бўлади, чунки уларда ютилган энергия эвазига заряд ташувчилар зичлиги ва ҳаракатчанлиги анча ўзгариши мумкин.

Ёруғлик ярим ўтказгичга тушганда бир неча хил ютилиш ҳоллари юз бериши мумкин.
1. Ёруғликнинг хусусий ёки асосий ютилиши-бунда ютилган фотон энергияси ҳисобига электроннинг валент зонадан ўтказувчанлик зонасига ўтиб олиши (зоналараро ўтиш) (1-расм, 1.) содир бўлади. Оқибатда битта ўтказувчанлик электрони ва битта ковак (электрон-ковак жуфти) ҳосил бўлади. Бундай ютилиш ҳосил бўлиши учун фотон энергияси ярим ўтказгичнинг тақиқланган зонаси кенглигидан катта бўлмоғи зарур: .
2. Ёруғликнинг киришмалар томонидан ютилиши- бунда ютилган фотон эвазига электроннинг киришма атомидан ўтказувчанлик зонасига ёки валент зонадан киришма сатҳига ўтиши содир бўлади (1-расм, 2.). Бундай ютилиш юз бериши учун фотон энергияси киришманинг Е_i ионланиш энергиясидан каттароқ бўлиши зарур: . Бу энергия тақиқланган зона кенглигидан кичик , бинобарин, бу ютилиш инфрақизил соҳада юз бериши мумкин.
3. Ёруғликни ркин заряд ташувчилар ютиши- ёруғлик тўлқини электр майдони таъсирида заряд ташувчилар мажбуран тебранади, бу ҳодиса электромагнит нурланиш энергияси ютилиши эвазига юз беради (1-расм 3.)
4. Ёруғликнинг кристалл панжара тебранишлари томонидан ютилиши-бунда ёруғлик энергияси эвазига панжара тебранишлари (мувозанатий тебранишларга кўшимча равишда) уйғотилади.
5. Экситон ютилиш-бунда ёруғлик энергияси ҳисобига ўзаро боғланган электрон-ковак жуфти (гантель) ҳосил бўлади (1-расм).
6. Ёруғликнинг зоналар ичида ютилиши-зоналари мураккаб тузилишга эга бўлган ярим ўтказгичларда электрон (ковак) ютилган фотон энергияси ҳисобига мазкур зона ичида бир ҳолатдан юқорироқ бошқа ҳолатга ўтади.
7. Ёруғликни электрон-ковак плазмаси ютиши-бу ҳодисада электронлар ва коваклар тўпламидан иборат плазма ўз энергия спектрига мос ёруғликни ютади, қўшимча плазмавий тебранишлар пайдо бўлади.
Кристалларда ёруғликни ютувчи бошқа яна кўп марказлар (нуқсонлар) мавжуд.

Шишасимон ярим ўтказгичлар: . Улар ИК нурларни ўтказади. Шунинг учун улардан ИК-спектроскопияда фойдаланилади.
Ярим ўтказичлар физикасининг ҳозирги замон тараққиётига назар солсак, айни пайтда асосий изланишлар мураккаб зонали ярим ўтказгичлардан ҳосил қилинган кўп қатламли гетероўтишларга қаратилган. Буқол, табиийки, ярим ўтказичларнинг технологияси қай даража боғлиқ бўлса, физикасига ҳам шу даражада боғлиқдир. Бундай гетероўтишларда кечадиган электронли физик жараёнлари ўлчамли квантлашган ўрачалар ёки ўта панжарали ярим ўтказичлар физикаси ёрдамида тушунтириш мумкин.