Оптические свойства и структура энергетических зон халькопиритных материалов CuGaxIn1-xS2
|
СтатусДиссертация была зашищена 22 октября 2007Утверждена Национальным Советом 20 декабря 2007 Автореферат – 0.38 Mb / на румынскомДиссертацияCZU 621.315.592
|
Ключевые слова
халькопиритные материалы, твердый раствор CuGaxIn1-xS2, пространственная дисперсия, оптические свойства, экситон, поляритон, структура энергетических зонАннотация
В работе исследованы монокристаллы халькоперитов CuGaхIn1-хS2, методами оптической и Рамановской спектроскопии высокого разрешения при гелиевых и комнатной температуре. В работе определены основные и возбужденные состояния длинноволновых А- экситонов, а именно серий Г4 и Г5, основные и возбужденные состояния коротковолновых В(Г5)- и С(Г4)-серий, определены основные параметры экситонов и энергетических зон (Еg, ∆кр, ∆со), эффективные массы электронов и дырок, влияние состава твердого раствора на основные параметры экситонов и зон. Восстановлены верхние и нижние ветви экситонных поляритонов Г4 и Г5 в области «бутылочного горла». Установлено, что имеет место анизотропия трансляционной массы экситонов - продольная масса экситонов меньше чем поперечная масса экситонов Г4.
Из экспериментальных результатов и расчетов оптических спектров установлено, что эффективная масса зоны проводимости линейно увеличивается по мере уменьшения Х в составах CuGaxIn1-xS2 в пределах 0.12т0 до 0.23т0. Эффективная масса верхней валентной зоны (симметрия Г6) увеличивается с большим градиентом, чем эффективные массы (В серия, зона-Г7) и (С серия, зона- Г6).
Показано, что экситоны 4 создают добавочные поляритонные волны экситонов 5, которые интерферируют, определяя тонкую структуру оптических спектров экситонного резонанса. Восстановлены поляритонные ветви экситонов Г5 и определена трансляционная масса экситонов Г5. Показано, что имеет место конверсия энергии между поляритонными волнами (ветвями), которая обнаруживается в спектрах отражении и люминесценции.
Рассмотрено резонансное Рамановское рассеяние энергии экситоных поляритонов в составах CuGaxIn1-xS2. Рассеяние энергии происходит как многофононный процесс излучения с участием 1LO, 2LO, 3LO фононов. В рассматриваемых кристаллах, в процессе рассеяния выстраиваются LO-фононы и 2LO-фононы по мере возрастания их энергий. Предложена схема каскадной релаксации энергии поляритонов на 1LO и 2LO фононах. Выявлен резонансный характер рассеяния с изменением состава твердых растворов, как результат приближения экситонных поляритонных уровней к линиям возбуждения.
Исследовано предрезонансное состояние и установлено, что интенсивность линии рассеяния 1LOи 2LO растет с приближением энергии возбуждения к резонансной частоте (Ej - Eg).
Полученные результаты были опубликованы в 15 научных работ.
Докторская диссертация написана на румынском языке содержит 177 листов, 114 рисунков, 22 таблиц и и список цитируемой литературы, который включает 112 ссылку.
Диссертация написана на румынском языке.
Официальные оппоненты
- Mihail Caraman
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Mihail Iovu
доктор хабилитат, профессор, Институт прикладной физики
Диссертации
