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Cuantización de las vibraciones de red
Concepto de fonón.
Las vibraciones de red están cuantizadas.
Evidencia experimental.
1.Dispersión inelástica de Rayos X y
Electrones. El cambio de la energía
esta cuantizada.
2.Absorción de un foton de IR por el cristal.
3. Se puede explicar que el
C 0
las oscilaciones están cuantizadas.
cuando la
T 0
4. efecto fotoeléctrico (por aplicación de campo eléctrico)
si
Scattering ” de luz inelástica
“
Datos de “scattering” Raman
“Scattering” Raman de
fonones TO y LO en
semiconductores III-V
usando un laser de
Nd:YAG
Procesos de tres fonones causados
por efectos de inarmonicidad
Fonones TO pueden decaer en dos
fonones acusticos.
Tiempo de vida promedia
Gap directo semiconductores
El tope de la banda de valencia y la base de la banda de
conduccion ocurre para el mismo valor de k.
Banda
Conduccion
Energy
Gap
Banda
Valencia
k
GaAs
Gap indirecto semiconductores
El tope de la banda de valencia y la base de la banda de
conduccion ocurre para diferente valor de k.
(Ge)
Gap indirecto
0.8eV
Gap directo
k =0, 0.66eV
Absorción Optica Directa
El espectro de absorción de un
semidonductor de gap directo decae
para un valor de energía del fotón
igual al ancho de la banda prohibida
InSb, 4K
Conduction
Band
Energy
k
hn =Eg
Valence
Band
El fotón crea un par
“electrón-hueco”
ancho de la
banda prohibida
es 0.23eV
InSb, 4K
Absorción Optica Indirecta
Conduction Band
Energy
hnphoton
~Eg
kphonon
k
Valence Band
0.80
0.88
0.73
0.66
T = 300K
Eg (gap indirecto) = 0.66 eV
y Eg (gap directo) = 0.8 eV
T = 77K
Eg (gap indirecto) = 0.73 eV
y Eg(gap directo) = 0.88 eV