Программа курса лекций

Феноменологическое описание оптических свойств кристаллов.

1. Тензор диэлектрической проницаемости, его связь с симметрией кристалла. Классическая теория дисперсии оптических характеристик. Модель Лоренца. Нелинейно-оптические явления в кристаллах.

2. Отражение, преломление, поглощение и интерференция света в полупроводниках. Изменение состояния поляризации света при отражении и преломлении. Эллипсометрия. Пределы применимости феноменологического описания оптических свойств.

Механизмы поглощения света в полупроводниках.

3. Межзонные оптические переходы. Прямые и непрямые переходы. Влияние кулоновского взаимодействия электронов и дырок (экситонные эффекты). Поляритоны.

4. Внутризонные переходы. Переходы примесь-зона. Поглощение света на фононах.

5. Влияние внешних воздействий (температуры, давления, электрического и магнитного полей) на поглощение света. Эффект Франца-Келдыша. Магнитооптические явления.

6. Поглощение света в сильнолегированных и неупорядоченных полупроводниках.

Процессы с участием неравновесных носителей заряда.

7. Фотоэлектрические явления на баллистических, горячих и термализованных неравновесных носителях заряда. Релаксация импульса и энергии. Время жизни. Диффузия и дрейф. Фотопроводимость и фотоэдс. Полупроводниковые фотоприемники.

8. Внешний фотоэффект. Определение работы выхода электронов из полупроводника. Активирование поверхности до состояния с эффективным отрицательным электронным сродством. Полупроводниковые фотокатоды. Фотоэмиссия электронов, поляризованных по спину.

9. Излучательная рекомбинация неравновесных носителей заряда. Переходы зона-зона и примесь-зона. Горячая фотолюминесценция. Полупроводниковые светодиоды и лазеры.

Оптические процессы в полупроводниковых микроструктурах.

10. Поглощение и излучение света в полупроводниковых квантовых ямах. Правила отбора. Инфракрасные фотоприемники и электрооптические модуляторы на структурах с квантовыми ямами.

11. Поглощение света и транспорт электронов в легированных и композиционных полупроводниковых сверхрешетках. Локализация Ванье-Штарка.

Оптические методы исследования полупроводников.

12. Фотолюминесценция. Идентификация типов оптических переходов и химической природы примесей. Измерение времени жизни.

13. Комбинационное рассеяние света. Рассеяние на оптических и акустических фононах. Электронное комбинационное рассеяние.

14. Фотоэлектрическая спектроскопия полупроводниковых структур. Определение порогов оптических переходов и рекомбинационных параметров неравновесных носителей заряда.

15. Методы модуляционной спектроскопии полупроводников. Электропоглощение, электроотражение и фотоотражение.

16. Оптические методы исследования поверхности полупроводников. Анизотропное отражение поляризованного света. Фотоэмиссионная спектроскопия.