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在强场下,大块半导体样品中,声子增益及衰减的现象已有人讨论过‘1-5)。在强场 下,被加速的载流子与声子碰撞会激发晶格振动的高次谐波和声子增益。GaAs和InP的伏 安特性实验中已观察到此现象〔8·7)。在界面系统中,这一问题的研究具有特殊意义。随着 材料制备技术的发展,大批薄膜一衬底系统、超晶格系统材料制备出来。人们更加关心这些 材料中所含界面系统的稳定性问题。其中包括强电磁波作用下界面系统的稳定性问题。大功 率激光器在军事上的应用,激光对界面系统的破坏机制成为值得研究的十分重要的课题。在 红外被段,所有这些问题皆与声子系统的运动行为有关。在界面系统中,原子的振动模式不 同于大块固体中的情形。界面模局域在界面附近少数几层原子的范围,其振幅随离开界面距 离呈衰减形式(?。至今为止,还没有发现强场下界面声子系统响应的文章发表。在本文中, 我们主要对这一问题给出一种描述方法。特别注意界面声子增益与基本物理参量,如声子频 谱、衰减常数等的关系。通过这些关系,使我们对强场下界面声子系统的响应有一初步的了 解。 1公式与讨论 假设平面电磁波其波长大于固体中电子的平均自由程垂直界面传播且通过界面,电磁波 的空间依赖关系可以被忽赂。我们讨论一种最简单的情况,界面垒假设用δ函数表示,界面 两侧电子的有效质量相同。在这种近似模型下,界面系统中的自由载沈子在强激光场下的含 时薛定谔方程为 h(六,)=n(p-吕)(,)+Ta(2)(,) (1) 其中 a(t)=A。e11 cosut (2) 方程(1)的解为 (7,)= 中(r,t) 2<0 其中 (3) 中2(r,) 2>0 1,=An(p+p名-2dr1i+Ap-日41) +Bexp(ip7-ipza-2i6J心a1p-hpa2-8A(')1) (4) p:(六)=Cexp(p7+ipag-2a1p+hpa2-ga"1) (5) h=1.05459×10-34JS 394在强场下 , 大块半 导体样品 中 , 声子增益及衰减的现象 已有 人 讨 论 过 ‘ 一 “ ’ 。 在 强 场 下 , 被加速的载流子与声子碰 撞会 激发 晶格振动 的高次谐 波和声子增益 。 和 的 伏 安特性实验 中已观察到此现象 ‘ 。 ’ ’ 。 在界面系统 中 , 这一向题的研究具有特殊意义 。 随 着 材料制备技术 的发展 , 大批薄膜一衬底系统 、 超晶格系统材料制备 出来 。 人们更加关心这些 材料 中所含界面系统 的稳定性问题 。 其中包括强 电磁波作用下界面系统 的稳定性问题 。 大功 率激光器在军事上的应用 , 激光对界面系统的破坏机 制成为值得研究 的十分重要 的课题 。 在 红外波段 , 所有这些 问题皆与声子系统 的运 动行为有关 。 在界面 系统 中 , 原子的振动模式不 同于大块 固体中的情形 。 界面模局域 在界面附近少数 几层原子的 范 围 , 其振幅随离开界面距 离呈衰减形式 〔 “ ’ 。 至今为 止 , 还没有发现强场下界面声子系统响应的文章发 表 。 在本 文中 , 我们主要对这一问题给 出一种描述方法 。 特别 注意界面声子增益与基本物理参量 , 如声子频 谱 、 衰减常数等的关系 。 通过这 些关 系 , 使我 们对强场下界面声子 系统 的响应有一初步的 了 解 。 公式与讨论 假设平面 电磁波其波长大于 固体中电子的平均 自由程垂直界面传播且通过界面 , 电磁波 的空间依赖关系可以被忽略 。 我 们讨论一种最简单 的情况 , 界面垒假设用 函数表 示 , 界 面 两侧电子的有效质量相 同 。 在这种近似模型下 , 界面系统 中的 自由载流子在强徽光场下 的含 时薛定愕方程为 , , 兮 、 今 寸 、 厂 ,“ 丽叭 , 了 厄而 气 一 丁 尹 叭 犷 , 占 二 种 , 其 中 二 。 一 君 方程 的解为 价今 , 丸沪 尹、 其 中 护 , 之 护 , ,,· 才一 ‘ 了 一 , 一 瑞 ‘ 二 二 李交 “ ’ “ , 户 》 赢 “ 一 》 一 一 么 一 一 ‘ 一 下 ‘ ’ 一 砂 , 一弓卜 , 一 赢于 ‘ , 一一卜 一 二决 , “ 一 ‘ 碑
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