Основы фотоники полупроводниковых кристаллов и наноструктур

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