Issues:
Sections:
Issue 49
MATHEMATICS AND PHYSICS
UDK: 621.315.592
THE STATES OF DIAMAGNETIC EXCITONS IN THE OSCILLATION SPECTRA OF MAGNETOABSORBTION AND THEIR RELATION WITH THE ZERO-FIELD STATES IN SEMICONDUCTORS
ABDULLAEV Magomed Abdullaevich
In most cases many details of the oscillation spectrum of magnitoabsorption (WMD) of semiconductors are still not interpreted as do not fit the conventional concept of "diamagnetic excitones", formed under conditions of applicability of the Eliot – Loudon criterion β ≥1. Analyzing the fan diagrams we have revealed that the oscillatory structure arises when the highest excited states cross the appropriate levels of the continuum. Value of the reduced magnetic field β*, at which the states of diamagnetic exciton for each individual excited state n 0=2,3,4… are formed, can be estimated from the equation: β * 2∆ nd– β *(ℓ *+½) –1/n 20=0. Assuming that ℓ * = n 0 – 2 and ∆ nd = ½ n 20 , for the hydrogen atom, the equation can be rewritten as β * = 2( n 0 – 3/2) n 0–4(1+√1+4 n 02( n 0 – 3/2) –2 ). Combining the experimentally observed energies of the excited states with the theoretical ones the dissociation energies or the energies of transitions between the Landau subbands can be fixed, though they are invisible during the experiment. Then, using, for example, the Pidgeon and Brown equations, we can determine the system of band parameters including both the C-and V-bands.
Keywords: осцилляции магнитопоглощения (ОМП); диамагнитные экситоны; приведенное магнитное поле; веерные диаграммы; возбужденные состояния экситона; уровни континуума; энергии возбужденных состояний; подзоны Ландау; зонные параметры; oscillations of magnetoabsorbtion; the diamagnetic excitons; the given magnetic field; fan charts; the excited states of the exciton; levels of the continuum; the energies of the excited states; the Landau subband; band parameters.
Pages: 11 - 14
Date: 01.08.2012
Bibliography:
- Elliott R.J., Loudon R. Theory of fine structure on the absorption edge in semiconductors // J. Phys. Chem. Sol. 1959. Vol. 8, N 2. P. 382–388.
- Жилич А.Г., Монозон Б.С. Квазиклассическое рассмотрение спектра водородоподобной системы в сильном магнитном поле // ФТТ. 1966. T. 8, вып. 12. С. 3559–3566; Вест. ЛГУ. 1965. Т. 16. С. 26–33.
- Сейсян Р.П., Абдуллаев М.А., Захарченя Б.П. Тонкая структура осциллирующего магнитопоглощения в эпитаксиальных слоях арсенида галлия // ФТП. 1973. Т. 7, вып. 5. С. 958–967.
- Магнитоспектроскопия «ридберговских» состояний экситона в кристаллах InP и CdTe / М.А. Абдуллаев, С.И. Кохановский, О.С. Кощуг, Ю.М. Макушенко, Р.П. Сейсян, Ал.Л. Эфрос // Материалы ХI Всесоюз. конф. по физике полупроводников. Кишинев, 1988. Т. 1. С. 151–153.
- Квазиландауское осциллирующее магнитопоглощение ридберговских состояний экситона InP в «промежуточном» магнитном поле / С.И. Кохановский, Ю.М. Макушенко, Р.П. Сейсян, Ал.Л. Эфрос, Т.В. Язева, М.А. Абдуллаев // ФТТ. 1991. Т. 33, № 6. С. 1719–1734.
- Swerkowski L. Direct excitons in cubic semiconductors in a magnetic field // Phys. Rev. B. 1974. Vol. 10, N 9. P. 3311–3317.
- Pidgeon C.R., Brown R.N. Interband magneto-absorption and Faraday rotation in InSb // Phys. Rev. 1966. Vol. 146, N 2. P. 575–583.