Реферат: Правила отбора при поглощении циркулярно-поляризованного света. Степень поляризации фоторождённых электронов

Оптические явления


Межзонное поглощение света

Гамильтониан взаимодействия света с электроном в полупроводнике.

Матричный элемент взаимодействия блоховского электрона с электромагнитной волной.

Вероятность поглощения света и коэффициент поглощения в прямозонном полупроводнике.

Связь между амплитудой световой волны и плотностью фотонов.

Расчёт коэффициента поглощения при разрешённых и запрещённых переходах.




Оптическая ориентация спинов в алмазоподобных полупроводниках

Сложная структура валентной зоны.

Эффективный матричный гамильтониан для p-состояний без учёта спина.

Эффективный гамильтониан для p-состояний, записанный с помощью оператора момента импульса.

Эффективный гамильтониан для валентной зоны с учётом спина.

Форма края фундаментальной полосы поглощения в полупроводниках типа GaAs.

Правила отбора при поглощении циркулярно-поляризованного света.

Степень поляризации фоторождённых электронов.




Форма края фундаментальной полосы поглощения полупроводников с непрямыми оптическими переходами

Матричный элемент взаимодействия света с электроном в непрямозонном полупроводнике.

Расчёт коэффициента поглощения при разрешённых переходах.

Расчёт коэффициента поглощения при запрещённых переходах.

Внутризонное поглощение света (при больших энергиях фотона)






Люминесценция

Определение и типы люминесценции.

Фотолюминесценция (ФЛ) при переходах зона-зона. Горячая ФЛ.

Поляризация межзонной ФЛ в алмазоподобных полупроводниках.

Эффект Ханле.

Оптические свойства деформированных полупроводников

Сдвиг и расщепление валентной зоны алмазоподобных полупроводников.

Дихроизм межзонного поглощения в деформированных полупроводниках типа GaAs.




Экситонные эффекты в поглощении

Экспериментально наблюдаемая форма края фундаментальной полосы поглощения.

Качественное объяснение.

Квантово-механическая задача об экситоне большого радиуса.

Вид спектра поглощения при учёте кулоновского взаимодействия, не приводящего к связанным состояниям. Разрешённые и запрещённые переходы.

Вид спектра поглощения при связывании электрона и дырки в экситон.

Влияние кулоновского взаимодействия на коэффициент непрямого поглощения света. Разрешённые и запрещённые переходы.




Оптические свойства полупроводников в электрическом поле

Поправки к тензору диэлектрической непроницаемости при приложении к кристаллу электрического поля. Эффекты Керра и Поккельса.

Электропоглощение: качественная картина.

Уравнение Шрёдингера для блоховского электрона в электрическом поле.

Перекрытие волновых функций электрона и дырки под барьером.

Коэффициент электропоглощения с экспоненциальной точностью. Следствия.

Электропоглощение в полупроводниках со сложной валентной зоной. Поляризация.

Эффекты кулоновского взаимодействия в электропоглощении.




Хвосты поглощения на краю фундаментальной полосы

Причины появления хвостов поглощения.

Правило Урбаха.

Модели, описывающие хвосты поглощения.

Метод оптимальной флуктуации.




Магнитооптические явления

Диэлектрическая проницаемость кубического кристалла в магнитном поле.

Двулучепреломление и циркулярный дихроизм в магнитном поле.

Эффект Фарадея.

Магнитооптический эффект Керра. Эффект Коттона-Муттона.

Край фундаментальной полосы поглощения в магнитном поле.

Гигантское зеемановское расщепление в магнитных полупроводниках.

Естественная оптическая активность.






Поглощение света в легированных полупроводниках

Эффект Мосса-Бурштейна.

Межподзонные переходы в полупроводниках p-типа.

Теория Друдэ. Отражение (плазменное) и поглощение света на классических частотах.

Циклотронный резонанс. Эффект Фарадея на свободных носителях.

Поглощение света колебаниями решётки. Поляритоны

Дисперсии фотонов и фононов.

Собственные частоты двух связанных осцилляторов.

Дисперсии продольных и поперечных электромагнитных волн. Фононные поляритоны.

Экситонные поляритоны. Поверхностные плазмон-фононные поляритоны.




Рассеяние света

Определение рассеяния света.

Макроскопическая модель: рассеяние как следствие флуктуаций поляризуемости.

Микроскопическая модель: законы сохранения при рассеянии на фононах и электронах.

Рэлеевское рассеяние.

Рассеяние Мандельштама-Бриллюэна.

Комбинационное рассеяние.

Рассеяние на свободных носителях без и с переворотом спина.




Нелинейные оптические эффекты

Определение нелинейных оптических эффектов.

Параметрическое преобразование и параметрическая генерация света.

Генерация гармоник и условие фазового синхронизма.

Самофокусировка.

Насыщение двухуровневых переходов.

Нелинейность, связанная со свободными носителями в полупроводниках.

Двухфотонное поглощение в полупроводниках.



www.ioffe.ru/coherent

Lectures