Free-carrier infrared absorption spectra in GaAs are calculated for carrier scattering on ionized impurities and phonons due to Coulomb, Frohlich, and deformation potential interaction. Starting from the Kubo formula and applying the diagram technique the interactions of electrons with electrons, phonons, and ionized impurities are taken into account in the random phase approximation (RPA). The obtained absorption spectra exhibit coupled plasmon-phonon peaks which collapse for vanishing electron-LO phonon interaction. By taking into account only plasmon and screening effects of the electron gas the calculated absorption spectra show plasmon bands in the case of carrier-ionized impurity scattering and both, a LO phonon emission edge and weak plasmon-LO phonon combination peaks in the case of carrier-LO phonon scattering. The scattering of electrons by acoustic phonons is not influenced by plasmons. The dependences of various carrier scattering mechanisms on frequency, temperature, and material parameters are determined for n-GaAs.Die Infrarotabsorptionsspektren freier Ladungstrager in Ga As werden fur Ladungstragerstreuung an ionisierten Storstellen und Phononen bei Berucksichtigung von Coulomb-, Frohlich-und Deformationspotentialwechselwirkung berechnet. Ausgehend von der Kubo-Formel werden unter Benutzung der Diagrammtechnik die Wechselwirkungen der Ladungstrager untereinander sowie mit Phononen und ionisierten Storstellen in der RPA-Naherung behandelt. Die erhaltenen Absorptionsspektren zeigen gekoppelte Plasmon-Phonon-Banden, die fur verschwindende Elektron-LOPhonon-Wechselwirkung zerfallen. Werden nur die Plasmon-und Abschirmeffekte des Elektronengases beriicksichtigt, zeigen die Absorptionsspektren im Fall der Ladungstragerstreuung an ionisierten Storstellen Plasmonbanden und im Fall der Ladungstragerstreuung an LO-Phononen sowohl eine LO-Phononenemissionskante als auch schwache Plasmon-Phonon-Kombinationsbanden. Die Streuung von Elektronen an akustischen Phononen wird durch Plasmonen nicht beeinflu&. Die Abhangigkeit der verschiedenen Ladungstragerstreumechanismen von der Frequenz, Temperatur und den Materialparametern wird fur n-GaAs bestimmt.
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