|
Оглавление
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Магнитооптические эффекты в полупроводниках уже со времени предсказания и открытия (1951 - 1952 гг.) циклотронного резонанса - основного внутризонного магнитооптического явления — оказались главным экспериментальным средством утверждения положений зонной теории и определения ее характеристических параметров в кристаллах.Они послужили, в частности, и средством "легализации" представлений о дырке как квазичастице с положительным зарядом и определенной эффективной массой. Открытие основного межзонного магнитооптического эффекта, известного как эффект осциллирующего магнитопоглощения, значительно раздвинуло возможности магнитооптики полупроводников, главным образом в сторону расширения круга материалов и диапазона условий экспериментирования, в которых такой эффект мог уверенно наблюдаться. Поэтому здесь быстро стал накапливаться обширный экспериментальный и теоретический материал, вскоре вскрывший некоторую противоречивость в известной интерпретации этого явления и обнаруживший его связь с другим чрезвычайно важным и эффективным явлением в полупроводниках — образованием связанных состояний электронов и дырок (экситонов). Полученные на сегодняшний день результаты, по-видимому, не оставляют уже сомнений в том, что практически любые спектры осциллирующего магнитопоглощения, по сути, являются спектрами особого вида экситон-ных состояний, возникающих в полупроводниковых кристаллах при помещении их в магнитное поле. Такие состояния были названы нами (Захарченя Б.П., Сейсян Р.П. Диамагнитные экситоны в полупроводниках.- УФН, 1969, т. 97, с. 194) "диамагнитными экситонами". Диамагнитные экситоны радикально модифицируют спектральную форму края фундаментального поглощения полупроводниковых кристаллов, превращая при благоприятных условиях наблюдения монотонные зависимости в линейчатые спектры. Строго говоря, термин "осциллирующее магнитопоглощение", применявшийся прежде, не вполне точен, и даже для феноменологического описания он мог бы быть употреблен с достаточным основанием только для спектра диамагнитных экситонов при больших диамагнитных квантовых числах, когда полуширина линий делается сравнимой с расстоянием между ними. Тем не менее, отдавая дань традиции, мы не будем в дальнейшем пренебрегать им в общих местах изложения. Спектры диамагнитных экситонов несут богатую информацию об электронной зонной структуре кристаллов, по многообразию и полноте информации, с одной стороны, и по простоте й ясности интерпретации, с другой, нередко заметно превосходя возможности спектроскопии полупроводников в отсутствие магнитного поля и - в некотором смысле — соединяя в себе и дополняя возможности таких испытанных методов, как циклотронный и парамагнитный резонансы. Отметим также, что дальнейшее развитие спектроскопии диамагнитных экситонов, на наш взгляд, может иметь и самостоятельное, в том числе прикладное, значение. Более того, не исключено, что использование особеностей поведения спектров экситона в магнитном и электрическом полях, а также при других внешних воздействиях сыграет в технике информации будущего в процессе создания нового поколения устройств интегральной оптики — такую же многообразную и всеобъемлющую роль, как явления электронного переноса в электронике сегодняшнего дня. Излагаемая здесь концепция экситонной природы межзонных магнитооптических спектров и обширный фактический материал, интерпретированный с таких позиций, пока что не нашли отражения в монографической или обзорной литературе. Это вселяет надежду на то, что книга окажется полезной как для тех специалистов, которые уже работают в области спектроскопии диамагнитных экситонов или смежных областях, так и для тех, кто в этих областях еще не работает. Выбор данных для настоящей монографии диктовался желанием проверки основных идей на кристаллах с широким диапазоном основных характеристик. Среди них кристаллы с широкой, средней и узкой запрещенными зонами; с разрешенными и запрещенными прямыми переходами; кристаллы почти изотропные и сильно анизотропные; с вырожденной и простой валентной зоной; с различными кристаллическими решетками и т.п. Мы уделили внимание основным классам полупроводниковых материалов. Такой выбор материалов дает надежду на возможно более широкое и полезное обобщение результатов. Так как исследователей спектров диамагнитных экситонов интересовали в основном фундаментальные свойства кристаллов, за исключением особо оговоренных специальных случаев, в работах применялись наиболее чистые и совершенные кристаллы из числа изготавливаемых промышленностью и исследовательскими лабораториями. В связи с тем, что для современной интерпретации экспериментов необходимо наличие сведений о ряде деталей опыта, предпочтение отдавалось работам, выполненным с участием автора. Автор весьма признателен своим коллегам, принимавшим участие в совместных экспериментах и теоретических изысканиях, излагаемых в монографии, в особенности Ал.Л. Эфросу и Б.С. Монозону, взявшим на себя, кроме того, труд по прочтению рукописи и сделавшим ряд ценных замечаний и предложений, учтенных автором в окончательной редакции. С рукописью также любезно ознакомился Г.Е. Пикус, его замечания и обсуждение с ним ряда положений были очень полезны. Автор чрезвычайно благодарен Б Л. Захарчене, многолетнее сотрудничество с которым предопределило направление и стиль исследований. Меру его участия в настоящей работе трудно переоценить. Р.П. Сейсян, 1984 г.
Об авторе
 Сейсян Рубен Павлович Доктор физико-математических наук, профессор. Иностранный член НАН Армении. Заведующий кафедрами твердотельной электроники в СПбГПУ и АФТУ РАН. Окончил Ленинградский электротехнический институт в 1960 г., затем аспирантуру ФТИ, защитил кандидатскую (1969) и докторскую (1978) диссертации. 20 лет проработал в Министерстве электронной промышленности. В 1973–1981 гг. — заместитель заведующего базовой кафедрой НПО «Позитрон» в ЛЭТИ. С 1981 г. — сотрудник ФТИ им. Иоффе РАН, заведует лабораторией функциональной и физической микроэлектроники Центра физики наногетероструктур. Один из создателей и заведующий кафедрой твердотельной электроники в СПбГПУ. С 2010 г. заведует одноименной кафедрой Академического физико-технологического университета РАН.
Р. П. Сейсян работает в областях микроэлектроники и оптоэлектроники, спектроскопии полупроводников и полупроводниковых наноструктур. В 1970 г. он создал устройство, названное «Домашней информационной машиной» (ДИМ), которое предвосхитило черты персонального компьютера и Интернета. Ему и соавторам принадлежит ряд пионерских наблюдений в физике и спектроскопии экситонов в полупроводниках. Автор и соавтор более 250 публикаций и 30 изобретений. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
