The solution is given for long persisting controversial problems in the theory of non-radiative multiphonon capture of free carriers. Taking the adiabatic wave functions as basic states for the perturbational treatment of the transition probability particular attention is focused on the correct determination of the transition matrix elements. I n this framework it is shown that to first order in the non-diagonal matrix element of the electron-lattice interaction all approaches developed so far (Condon approximation, non-Condon approximation, static approximation, etc.) lead to the same result, in contradiction to statements in the literature. In particular, the reason is found why earlier results for the transition rate within the adiabatic and Condon approximation are much too small. The static approximation is shown to be the lowest approximation to the adiabatic approach.I n der vorliegenden Arbeit werden iiber mehrere Jahrzehnte andauernde Kontroversen in der Theorie strahlungsloser Vielphononen-Prozesse gelost. Bei der storungstheoretischen Behandlung der UbergangswtLhrscheinlichkeit auf der Grundlage adiabatischer Basiszustiinde wird der korrekten Berechnung der t'bergangsmatrixelemente besondere Aufmerksamkeit gervidmet. I m Gegensatz z u Aussagen in der Literatur wird gezeigt, daO alle bisher bekannten Zugange (CondonXiherung, Xicht-Condonsche Niiherung, Statische Niiherung usw.) in niedrigster Ordnung bezuglich der nichtdiagonalen Elektron-Gitter-Kopplung zu dem gleichen Resultat fiihren. Insbesondere wird gekliirt, warum in friiheren Arbeiten im Rahmen der adiabatischen und CondonNIherung vie1 zu kleine Werte fiir die Ubergangswahrscheinlichkeit erhalten wurden. Die statische Xiherung erweist sich als die niedrigste Approximation fur die adiabatische Theorie.
-4 theory of light scattering is dereloped which uses consequent.ly the connection between the scattered light and the fluctuations of the electromagnetic field. -4 general forniuln. is given expressing t,he Scattering cross-section in ternis of the fluctuations of the electrical conduct,ivity operator. and by applying the dissipation-fluctuation theorem in terms of the conductivity operator itself. It is shown how the common representations of the scattering cross-section can be derived from the general theory.Es wird eine allgemeine Theorie dcr Lichtstreuang entaickelt, in der die Beziehurig zwischen dein gestreuten Licht und den Flukt.ua.tionen des elektromagnetischen Feldcs Ironsequent genutzt wird. Mit Hilfe einer allgemeinen Formel kann der Streuquerschnitt durch die Fluktmtionen des elektrischen Leitfahigkeitsoperators ausgedriickt werden und. nach Bnwendang des DissipationsFlaktuibtionstheorems, durch den Leitflhigkeitsoperator selbst. Es wird gezeigt,, wie die iiblichen Darstellungen des Streuquerschnitts aus der allgemeinen Theorie abgeleitet. werden kiinnen.
A theoretical treatment is given of continuous electronic and discrete one-phonon Raman scattering for the case that the two scattering processes give rise to nearly the same Raman shifts. By using a Green's function formalism the final state interaction due to the interband electron-phonon coupling is described and it is found that the resulting line shape is similar to that of Fano's theory. A discussion is given of the frequency and the concentration dependence of the characteristic parameters.Eine theoretische Behandlung von kontinuierlicher elektronischer und diskreter Ein-Phonon-Raman-Streuung wird fur den Fall gegeben, daB die beiden Streuprozesse nLherungsweise zu den gleichen Frequenxverschiebungen fuhren. Unter Verwendung des Formalismus der Greenschen Funktionen wird die Wechselwirkung der Elementaranregungen, die in den beiden Streuprozessen angeregt werden, uber die Elektron-Phonon-Kopplung behandelt. Es wird gezeigt, daB die Linienform des Interferenzspektrums der der Fanoschen Theorie lhnlich ist. Die Frequenz-und Dotierungsabhangigkeit der charakteristischen Parameter wird diskutiert.
A theory of the electric conductivity is given for a simple semiconductor model in t h e presence of a strong electric field including both the heating of the charge carriers and the field-induced change of the density of states. The conductivity is divided into a n intraband and a n interband part. The intraband part defines the field-dependent plasma frequency. The interband conductivity vanishes in absence of thc strong field and shows a n exponential growth as the field is increased. The connection of this result with the Zener tunneling of electrons between the valence and the conduction bands is discussed.Es wird die elektrische Leitfahigkeit filr einen einfachen Modellhalbleiter in Anwesenheit cines elektrischen Feldes unter Herticksichtigung der Aufheizung der Ladungstrager und der nnderung der Zustandsdichte berechnet. Die Leitfahigkeit wird in einen Tntraband-und einen Interbandanteil aufgespalten. Durch den Intrabandanteil ist insbesondere die feldabhangigc Plasmafrequenz definiert. Der Interbandanteil verschwindet bei Abwesenheit des starkcn elektrischen Feldes uud zeigt einen exponcntiellen Anstieg bei wachsender Feldstarlie. Der Zusammenhang dieses Resultats mit dem Zener-Tunneln der Elektronen zwischen Valenz-und Leitungsband wird disktuiert. IntroductionAs is well known, the application of a sufficiently strong electric field gives rise t o characteristic changes in the optical interband absorption of semiconductors or insulators. This effect, usually called electroabsorption, can be understood as the consequence of a field induced change of the density of thc many-electron states which take part in the optical transition. I n particular this density bccomes different from zero also in the gap region betwccn the ground and the first excited state in presence of the electric field, which results in a n exponential tail in the absorption spectrum of the crystal. The idea underlying the present paper is that the field induced change of the density of states, in analogy to the modification of the optical absorption, should also result in an alteration of the quasistatic electric conductivity.I n evaluating the conductivity in thc presence of a strong electric field we can utilize methods developed in the theory of electroabsorption [l t o 51. There the problem consists in determining the response of a crystal in an electric field to a weak electromagnetic pcrturbation in the optical fcquency region. The calculation of the quasi-static conductivity in the electric field leads to the same problem, the only difference being that the quantum energy of the weak electromagnetic perturbation is much smaller than the energy gap betwccn the ground and the first excited state. Therefore we will start with the general expression for the dielectric tcnsor derived in the electroabsorption theory [3 t o 51. This is done in Section 1 . In Section 2 the Conductivity tcnsor is divided into an intraband
The influence of the electric field of a resonant laser radiation on the dielectric function of a three-band semiconductor model is investigated theoretically. The laser radiation is assumed to be in resonance with the transition between the two unoccupied bands of the model. The relative contributions of the dynamic Stark effect due to the interband coupling caused by the laser field and of the Franz-Keldysh effect due to the intraband coupling are discussed. The laser-radiation-induced change of the real part of the dielectric function is calculated. The corresponding result for the imaginary part is in agreement with an earlier result of other authors. Explicit line shapes for the change of the real andimaginary part of the dielectric function are given with parameter values chosen close to those of GaAs.Es wird der EinfluB des elektrischen Feldes eines Laserstrahls auf die DielektrizitLtsfunktion eines Drei-Band-Modell-Halbleiters theoretisch untersucht. Dabei wird angenommen, daB sich die Laserstrahlung in Resonanz mit dem Ubergang zwischen den beiden nichtbesetzten BLndern des Modells befindet. Die relativen Beitriige des dynamischen Stark-Effektes, der auf die durch das Laserfeld bedingte Interband-Kopplung zuruckzufiihren ist, und des Franz-Keldysh-Effektes, der durch die Intraband-Kopplung hervorgerufen wird, werden diskutiert. Es wird die Laserstrahl-induzierte Anderung des Realteils der Dielektrizitatsfunktion berechnet. Das entsprechende Ergebnis fur den Imaginarteil ist in Ubereinstimmung mit friiheren Ergebnissen anderer Autoren. Fur Parameterwerte, die denen von GaAs angepaIt sind, wird die Linienform der Anderung des Real-und Imaginlrteils der Dielektrizitatsfunktion explizit angegeben.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.