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Cuantización de las vibraciones de redConcepto de fonón.Las vibraciones de red están cuantizadas.
Evidencia experimental.
1.Dispersión inelástica de Rayos X y Electrones. El cambio de la energía esta cuantizada.
2.Absorción de un foton de IR por el cristal.
3. Se puede explicar que el cuando la si las oscilaciones están cuantizadas.
4. efecto fotoeléctrico (por aplicación de campo eléctrico)
0C 0T
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“Scattering ” de luz inelástica
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Datos de “scattering” Raman
“Scattering” Raman de fonones TO y LO en semiconductores III-V usando un laser de Nd:YAG
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Procesos de tres fonones causados por efectos de inarmonicidad
Fonones TO pueden decaer en dos fonones acusticos. Tiempo de vida promedia
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Gap directo semiconductoresEl tope de la banda de valencia y la base de la banda de conduccion ocurre para el mismo valor de k.
k GaAs
Banda Conduccion
Banda Valencia
EnergyGap
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Gap indirecto semiconductoresEl tope de la banda de valencia y la base de la banda de conduccion ocurre para diferente valor de k. (Ge)
Gap indirecto 0.8eV
Gap directo
k =0, 0.66eV
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Absorción Optica Directa
h =Eg
Energy
k
Valence Band
Conduction Band
ancho de la banda prohibida es 0.23eV
El espectro de absorción de un semidonductor de gap directo decae para un valor de energía del fotón igual al ancho de la banda prohibida
El fotón crea un par “electrón-hueco”
InSb, 4K
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InSb, 4K
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Absorción Optica Indirecta
hphoton ~Eg
Energy
k
kphonon
Conduction Band
Valence Band
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0.66
0.73
0.80
0.88
T = 300KEg (gap indirecto) = 0.66 eV y Eg (gap directo) = 0.8 eV
T = 77K Eg (gap indirecto) = 0.73 eV y Eg(gap directo) = 0.88 eV
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