31268 spektroskopia017

34

Rys. 12. Krawędź absorpcji w obszarze przejść skośnych dla kilku różnych temperatur (a), [6], schematyczny przebieg takiej krawędzi z zaznaczonym sposobem wyznaczania przerwy energetycznej oraz energii fononu (b)

Na zakończenie porównajmy intensywność poszczególnych przejść absorpcyjnych. I tak, przejścia proste charakteryzują się wartością współczynnika absorpcji rzędu 10⁴—10⁵ cm^-1, przejścia proste wzbronione 10³ —10⁴ cm^-1, a przejścia skośne 10²—10³ cm^-1.

Przejścia dla energii fotonów większej od wartości przerwy energetycznej

W obszarze energii fotonów większej od przerwy wzbronionej, czyli powyżej krawędzi absorpcji podstawowej, absorpcja osiąga bardzo duże wartości — mówimy o fundamentalnych przejściach międzypa-smowych. Rysunek 13 przedstawia widmo współczynnika odbicia GaAs w szerokim zakresie energii (a), przebiegi części rzeczywistej i urojonej funkcji dielektrycznej oraz części urojonej zależności Im (— 1 /«) zwanej funkcją strat energii (b), otrzymane na podstawie krzywej odbicia za pomocą analizy Kramersa—Kroniga. Maksimum funkcji strat energii przypada dla energii drgań plazmowych elektronów walencyjnych.

Bardziej szczegółowy przebieg współczynnika odbicia w zakresie energii mniejszych od 8 eV przedstawia rys. 14.

fia> [eV]

Rys. 13. Widmo odbicia GaAs (a). Przebiegi funkcji optycznych e₁ i e₁ oraz funkcji strat energii Im(—1/*) wyznaczonych na podstawie widma odbicia przedstawionego w części (a) za pomocą relacji Kramersa —Kroniga (b), [1]

Oprócz danych eksperymentalnych, na rysunku tym zaprezentowano obliczony teoretycznie współczynnik odbicia. Teoretyczne obliczenia spektralnej zależności współczynnika odbicia wykonano wykorzystując formuły (3.21) i (3.22) oraz strukturę pasmową GaAs obliczoną metodą pseudopotencjału (rys. 15). Identyfikacja podstawowych przejść między-pasmowych jest przedstawiona w Tabeli 2.

Tabela 2. Energie maksimów zaobserwowanych w widmie odbicia GaAs (eV)

E0^E,	1,424
Eg + Ag	1,85
E,	3,02
El + A1	3,25
E'g+ A'0	4,64
e2	5,11
E\	6,6