Материал: Эффект фотонной лавины в кристаллах и наноструктурах. Монография (Перлин), 2007, c.120

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ОГЛАВЛЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ...............................................................................	7
§ 1.1. Фотонная лавина...........................................................................	7
§ 1.2. Эффект оптического трамплина..................................................	10
§ 1.3. Межзонные переходы с участием свободных носителей.........	11
§ 1.4. Многофотонная лавина................................................................	17
ГЛАВА 2. ЭФФЕКТ ФОТОННОЙ ЛАВИНЫ В ЛЕГИРОВАННЫХ
КВАНТОВЫХ ЯМАХ................................................................................	18
§ 2.1. Схема фотонной лавины в легированной квантовой яме.........	18
§ 2.2. Вероятности переходов оже-типа 31 → 22................................	19
§ 2.3. Скорости межподзонной релаксации электронов в квантовых
ямах................................................................................................	23
§ 2.4. Уравнения баланса для заселенностей электронов в подзонах
размерного квантования...............................................................	24
§ 2.5. Результаты численного решения уравнений баланса и их об-
суждение........................................................................................	27
ГЛАВА 3. КАСКАДНО-ЛАВИННАЯ АПКОНВЕРСИЯ И
ГЕНЕРАЦИЯ НЕРАВНОВЕСНЫХ ЭЛЕКТРОН-ДЫРОЧНЫХ ПАР
В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ ТИПОВ II И I С КВАНТОВЫМИ
ЯМАМИ.......................................................................................................	31
§ 3.1. Схема каскадно-лавинной апконверсии в квантовых ямах
типа II.............................................................................................	31

§3.2. Переходы между состояниями электронов в квантовой яме и состояниями непрерывного спектра в валентной зоне и зоне

§ 3.3.	проводимости................................................................................	34
§ 3.3.	Вероятности переходов оже-типа 3v → 11.................................	38
§ 3.4. Уравнения баланса для заселенностей........................................		41
§ 3.5. Обсуждение результатов для эффекта фотонной лавины в
	квантовых ямах типа II.................................................................	44
§ 3.6. Модель каскадно-лавинной апконверсии в квантовых ямах
	типа I...............................................................................................	48
§ 3.7. Вероятности двухфотонных переходов v1 → 1 и переходов
	оже-типа 3 → 11v1.........................................................................	50
§ 3.8. Уравнения баланса для заселенностей в квантовой яме
	типа I...............................................................................................	53
§ 3.9. Результаты численного решения уравнений баланса для
	квантовой ямы типа I и их обсуждение......................................	55
ГЛАВА 4. ИОНИЗАЦИЯ ГЛУБОКИХ КВАНТОВЫХ ЯМ: ЭФФЕКТ		59
ОПТИЧЕСКОГО ТРАМПЛИНА...............................................................		59
§ 4.1.	Введение.........................................................................................	59
§ 4.2.	Модель оптического трамплина в глубоких квантовых ямах..	60

§ 4.3. Вероятность переходов 22 + hω → 31.........................................	60
§ 4.4. Уравнения баланса заселенностей электронов..........................	65
§ 4.5. Результаты численного решения уравнений баланса и их об-
суждение........................................................................................	66
ГЛАВА 5. ПРЕДПРОБОЙНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ НЕРАВНОВЕСНЫХ
ЭЛЕКТРОН-ДЫРОЧНЫХ ПАР: ЭФФЕКТ МНОГОФОТОННОЙ
ЛАВИНЫ.....................................................................................................	69
§ 5.1. Введение........................................................................................	69
§ 5.2. Модель многофотонной лавины..................................................	72
§ 5.3. Расчет вероятностей многофотонных переходов оже-типа......	73
§ 5.4. Уравнения баланса для заселённостей зон.................................	82
§ 5.5. Результаты численного решения уравнений баланса................	84
§ 5.6. Обсуждение результатов по эффекту многофотонной
лавины............................................................................................	91
ГЛАВА 6. МНОГОФОТОННЫЕ ПЕРЕХОДЫ ОЖЕ-ТИПА В
НАНОКРИСТАЛЛАХ AgBr.......................................................................	93
§ 6.1. Теория многофотонных межзонных переходов с участием
свободных носителей в непрямозонном кристалле...................	93
§ 6.2. Нелинейное поглощение в нанокристаллах AgBr.....................	102
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………...	112
ЛИТЕРАТУРА.............................................................................................	114

Список основных обозначений

A – вектор-потенциал электромагнитной волны a0 – постоянная решетки

a – полуширина квантовой ямы

cqs, c+qs – операторы уничтожения и рождения фононов s-й моды с волновым вектором q

c – скорость света в вакууме

e – абсолютная величина заряда электрона

eκλ – единичный вектор поляризации электромагнитной волны Eg – ширина запрещенной зоны

EF – энергия Ферми

Esw – энергия переключения

F – напряженность электрического поля fi(k) – функция распределения частиц в зоне i g(E) – плотность состояний

ˆ оператор Гамильтона

H –

j – интенсивность света

jth – пороговая интенсивность света k – волновой вектор частицы

kB – постоянная Больцмана

kF – граничное волновое число Ферми

m– масса свободного электрона

mc – эффективная масса электрона mv – эффективная масса дырки

mr – приведенная масса электрона и дырки

ni – концентрация электронов в зоне i

Ni – эффективная плотность состояний в зоне i

n– показатель преломления

nq,s – средние числа заполнения для колебаний s-й моды с волновым век-

тором q

p – оператор импульса

pij – матричный элемент оператора импульса p – концентрация дырок

S – площадь квантовой ямы T – температура

Ui – высота потенциального барьера (глубина квантовой ямы) uk (r) – блоховская амплитуда

v – групповая скорость частиц V0 – объем элементарной ячейки

VL – периодический потенциал решетки αF – константа Фрёлиха

α – коэффициент поглощения δij – символ Кронекера

δ(x) – дельта-функция Дирака

δn − концентрация неравновесных носителей

εT (ω,q) – поперечная диэлектрическая проницаемость

εL (ω,q) – продольная диэлектрическая проницаемость

κ – волновой вектор фотона λ – длина волны

μi – химический потенциал

σij – сечение оптического перехода σ – матрица Паули

τp – время релаксации импульса

τeq – время установления квазиравновесного распределения частиц

ξks, ξ+ks – фермиевские операторы уничтожения и рождения ω – частота света

ωL – частота продольных оптических колебаний решетки ωp – плазменная частота

ωR – частота Раби

ωi j – частота перехода между состояниями i и j

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ

§ 1.1. Фотонная лавина

Эффект, получивший название фотонной лавины, был впервые обнаружен в 1979 году в работе [1]. Наиболее простым образом механизм фотонной лавины может быть проиллюстрирован на примере системы трехуровневых примесных атомов (ионов) в кристаллах или стеклах. Обозначим в порядке возрастания энергии основное и два возбужденных состояния примесного атома как 1, 2 и 3 (см. рис. 1.1).

Рис. 1.1. Схема фотонной лавины в системе трехуровневых примесей

Предполагается, что состояние 2 является долгоживущим, энергетические

зазоры hωij = Ei – Ej (j ≠ i, i, j = 1, 2, 3) между состояниями велики по сравнению с температурой T, а оптический переход между состояниями 2 и 3

разрешен в дипольном приближении. При этом ω21 < ω32. В отсутствие оптической накачки заселено только основное электронное состояние. Пусть частота накачки ω близка к частоте перехода ω32 между возбужденными состояниями 2 и 3, но далека от резонанса с частотой ω21 перехода между основным состоянием 1 и нижним возбужденным состоянием 2. При малых интенсивностях излучения накачки j состояние системы трехуровневых атомов (ионов) практически никак не изменяется, поскольку условие резонанса выполняется лишь для фотопереходов 2 → 3 между незаполненными возбужденными состояниями. Совершенно иная ситуация возникает при больших значениях j. Если один из огромного числа примесных атомов (A) по какой-либо причине окажется в состоянии 2, то, быстро погло-

щая квант света hω, он переходит в состояние 3. Из состояния 3 он может вернуться в состояние 2 за счет обычных механизмов внутрицентровой излучательной или безызлучательной релаксации. В то же время при высокой концентрации примесей и, соответственно, малых расстояниях между

Смотрите также:


«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
Значение, сущность и содержание социально — педагогической деятельности в организации для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей
Проактивные методы PR-деятельности российских авиационных компаний «Россия», «Азимут»
__RGR2
__RGR2
_11_А. Франс для эл версии
_3 тема - Диффузия
_индив анализ данных