Учебно-методическое пособие. — СПб.: КМЦ ФФ, 2007. — 133 с.В учебно-методическом пособии рассмотрены строение электронных зон основных групп полупроводниковых кристаллов, взаимодействие света с кристаллами, экситонные эффекты, воздействие внешних полей, особенности оптических свойств низкоразмерных кристаллических структур, основные типы полупроводниковых устройств, применяемых в оптоэлектронике.
Пособие предназначено для студентов 5–7-го курсов, аспирантов, соискателей и других обучающихся в области физики твердого тела, физики полупроводников и полупроводниковых наноструктур.Содержание
Введение
Объемные полупроводниковые кристаллы
Сведения о зонной структуре важнейших полупроводниковых кристаллов
Kристаллы с непрямым межзонным переходом
Кристаллы с прямым межзонным переходом
Экситонные возбуждения в кристаллах — общие представления
Экситон большого радиуса в полупроводниковом кристалле (экситон Ванье-Мотта)
Модель экситона большого радиуса
Параметры экситонов большого радиуса
Эффективная диэлектрическая проницаемость
Уровни энергии и спектр поглощения экситона
Спектры поглощения экситона в полупроводниковых кристаллах
Кубические кристаллы
Анизотропные кристаллы
Межзонные оптические переходы без учета экситонного эффекта
Матричный элемент перехода зона-зона и коэффициент поглощения
Прямой разрешенный переход
Прямой запрещенный переход
Непрямой переход
Межзонные оптические переходы с учетом экситонного эффекта (оптическое возбуждение экситонов)
Экситонный спектр кристаллов с прямым разрешенным межзонным переходом
Экситонный спектр кристаллов с прямым запрещенным межзонным переходом
Экситонный спектр кристаллов с непрямым разрешенным переходом
Экситонные переходы высокой мультипольности
Экситоны во внешних полях
Экситон в магнитном поле
Экситон в электрическом поле
Экранирование экситонов
Температурные свойства экситонных состояний
Экситон-фононное взаимодействие и его спектральное проявление
Горячая люминесценция экситонов
Экситонный поляритон
Экситонный поляритон без учета пространственной дисперсии
Пространственная дисперсия и ее влияние на поляритон
Связывание экситонов на примесях
Типы экситонно-примесных комплексов и их параметры
Магнитооптика экситонно-примесных комплексов
Свойства экситонов в приповерхностном слое кристалла
Эффекты сильного оптического возбуждения
Электронно-дырочная жидкость (капли)
Биэкситоны
Кристаллические твердые растворы
Общие сведения
Приближение виртуального кристалла
Реальные твердые растворы и их исследование оптическими методами
Полупроводниковые системы с пониженной размерностью
Двумерные системы 2D-системы с квантовыми ямами и сверх решетки
Электронные волновые функции, плотность состояний и энергетические уровни 2D-системы
Экситонные состояния в двумерных квантовых ямах
Интерфейсы в 2D-системах
Одномерные системы 1D — квантовые нити (квантовые проволоки)
Нульмерные квантовые системы 0D — квантовые точки
Элементы полупроводниковой оптоэлектроники
Полупроводниковые лазеры
Светодиоды
Фотодетекторы
Литература
