Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Оптика наноструктур_ГОИ_326с_2005.pdf
Скачиваний:
511
Добавлен:
24.03.2015
Размер:
7.11 Mб
Скачать

 

 

3.

Оптика квантовых ям и сверхрешеток

125

 

 

 

~

(ke+ kz( )ez)

 

 

eve s;e s(k) = ss

 

;

(3.69)

mA

где

[1

− (−1) + ]

 

 

2

 

 

kz( ) = i

 

 

:

 

(3.70)

a

′2 2

 

Прямые межподзонные переходы разрешены в поляризации e ‖ z для подзон разной четности. Следующие из (3.69) правила отбора сохраняются и для барьеров конечной высоты, если эффективные массы mA и mB в материалах ямы и барьера совпадают. Если массы mA; mB различны, то матричные элементы |m−1(z)| отличны от нуля не только при = , но также при и одинаковой четности. Тем не менее, вероятность таких межподзонных оптических переходов очень мала и следует учитывать другие малые поправки к (3.68), например поправки, связанные с непараболичностью зоны в объемном полупроводнике.

3.3.2.Поляризационные свойства оптических переходов из подзон тяжелых и легких дырок

Перейдем теперь к правилам отбора, определяемым вторым множителем в (3.60) или суммой по s; m в (3.63). В таб. 3.1 представлены междузонные матричные элементы evcs;vm, рассчитанные между состояниями зоны проводимости | 6; s = sS ( s = ↑ или ) и валентными состояниями | 8; m в базисе (3.13) и электронном представлении. Напомним, что в электронном

Таблица 3.1. Междузонные матричные элементы оператора скорости evcs;vm, отнесен-

ные к pcv=

 

m0, где e — вектор поляризации света, матричный элемент pcv определен

2

в (3.24).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v, + 3/2

 

v, + 1/2

 

v, – 1/2

 

 

 

 

v, – 3/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c,+ 1/2

(ex + iey)

 

2ez= 3

 

 

 

(ex − iey)=

 

3

 

0

 

 

 

 

 

c, – 1/2

0

 

−(ex + iey)= 3

 

2ez=

3

 

 

 

ex − iey

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и дырочном представлениях проекции углового момента валентных состояний различаются знаком. Поэтому матричные элементы M оптических переходов в этих двух представлениях связаны соотношением M(e s; h m; k) = M(e s; v ; m¯ ; −k). Учтем далее, что в квантовых ямах размерное квантование тяжелых и легких дырок при kx = ky = 0 происходит независимо. Используя табл. 3.1 и изменяя знак у m на противоположный, приходим к следующей поляризационной зависимости темпа генерации электронно-дырочных пар |e s ; hh; m и |e s ; lh; m в структурах с квантовыми ямами