Рассмотрены квазиатомные, квазимолекулярные и другие связанные состояния носителей тока — электронов и дырок в полупроводниковых кристаллах, процессы коллективного взаимодействия этих квазичастиц при высоких концентрациях. Основное внимание уделено проблеме конденсации носителей. Обсуждаются уникальные квантовые свойства электронно-дырочной жидкости, физические явления, обусловленные взаимодействием электромагнитного излучения с электронно-дырочными каплями.

Изложены теоретические представления и экспериментальный материал, основанный главным образом на результатах спектроскопических исследований в области характерных энергий связи систем квазичастиц.

Предназначена для специалистов в области физики твёрдого тела, физики плазмы, атомной и молекулярной физики, физики и техники спектроскопии„ аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Табл. 15. Ил. 116. Библиогр. 596 назв.

Одной из главных особенностей физических явлений, происходящих в твёрдых телах, является их ярко выраженный коллективный характер. Возбуждённое состояние, возникающее в такой системе (например, в результате поглощения фотона или порции тепловой энергии), не остаётся локализованным, а из-за сильной связи частиц переходит на соседние ячейки и таким образом распространяется по кристаллу в виде волн, в формировании которых участвуют все частицы системы. Описание такой системы представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Один из наиболее эффективных подходов к её решению основан на использовании концепции элементарных возбуждений. В приближении слабо возбуждённых состояний, которые могут быть представлены как совокупность отдельных (невзаимодействующих или слабо взаимодействующих) элементарных возбуждений, современная квантовая теория успешно объясняет многообразный круг явлений в твёрдых телах. Элементарные возбуждения при таком описании ведут себя как квантовые частицы — квазичастицы, движущиеся в кристалле и обладающие определённой энергией и импульсом. Примерами таких квазичастиц являются электроны и дырки в полупроводнике — элементарные возбуждения, с помощью которых осуществляется электропроводность в кристалле. Новый этап в развитии физики твёрдого тела связан с исследованиями при высоких уровнях возбуждения, соответствующих большим плотностям возбуждённых состояний и их сильному коллективному взаимодействию.

Важнейшим результатом исследований в этом направлении является открытие конденсации экситонов в полупроводниках. С понятием конденсации экситонов связан совершенно новый и необычный для физики твёрдого тела круг явлений, обусловленных коллективным взаимодействием неравновесных носителей тока — электронов и дырок при низких температурах в условиях, когда энергия кулоновского взаимодействия квазичастиц становится соизмеримой с энергией их теплового движения. Эти явления свидетельствуют о существовании глубокой аналогии между процессами взаимодействия, происходящими в электронно-дырочной системе в полупроводнике, и процессами, происходящими в мире обычных частиц типа электронов и протонов, из которых состоит обычное вещество…

ПРЕДИСЛОВИЕ

Книги на ту же тему

1. Рассеяние электромагнитного излучения в плазме, Шеффилд Д., 1978
2. Плазма и токовые неустойчивости в полупроводниках, Пожела Ю. К., 1977
3. Излучательная рекомбинация в полупроводниках: Сборник статей, Покровский Я. Е., ред., 1972
4. Пространственная симметрия и оптические свойства твёрдых тел (комплект из 2 книг), Бирман Д., 1978
5. Оптические процессы в полупроводниках, Панков Ж., 1973
6. Флуктуационные явления в полупроводниках, Ван-дер-Зил А., 1961
7. Экситонные процессы в слоистых кристаллах, Бродин М. С., Блонский И. В., 1986
8. Электрические эффекты в радиоспектроскопии: Электронный парамагнитный, двойной электронно-ядерный и параэлектрический резонансы, Глинчук М. Д., Грачёв В. Г., Дейген М. Ф., Ройцин А. Б., Суслин Л. А., 1981
9. Электронные процессы в некристаллических веществах, Мотт Н., Дэвис Э., 1974
10. Электронная теория неупорядоченных полупроводников, Бонч-Бруевич В. Л., Звягин И. П., Кайпер Р., Миронов А. Г., Эндерлайн Р., Эссер Б., 1981
11. Физико-химия поверхности полупроводников, Волькенштейн Ф. Ф., 1973
12. Неравновесные приповерхностные процессы в полупроводниках и полупроводниковых приборах, Зуев В. А., Саченко А. В., Толпыго К. Б., 1977
13. Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники. — 2-е изд., доп., Мартинес-Дуарт Д. М., Мартин-Палма Р. Д., Агулло-Руеда Ф., 2009
14. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников, Мазнин А. Н., Нетушил А. В., Парини Е. П., 1950
15. Калибровочная теория дислокаций и дисклинаций, Кадич А., Эделен Д., 1987