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半导体的等离子体激发和对激发

半导体的等离子体激发和对激发等离子体激发①等离子体：由浓度相同的正负电荷组成的体系,至少有一种电荷是可以运动的.但总体保持电中性,也称第4态物质.②产生：掺杂,光激发.③等离子体振荡频率半导体中电子数密度为

弱了有效起伏和局域态尾.中局域激子密度约为而中局域激子密度比这个数值小1至2个数量2.无序产生：●混晶无序：由形成势阱和势垒的混晶产生.级.3.尾常数

越大,局域密度越大,激子越易局域.阱宽起伏:（空穴类似）电子气相对电离施主的正离子背景形成集体振荡.

密度为

的电子气位移

后产生表面电荷分布,其面密度为

正离子产生电场为

（上式忽略y,z方向边界效应.）作用在电子上,电子运动方程为即

令

则

上式表明每个电子作简谐振动,因此,等离子体集体振荡,相应离子体振荡频率为

说明：●当

●因为等离子体仅存在纵模,所以

为

时纵模频率,

称为等离子激元，玻色子,不能与

光子发生强耦合.半导体：10～100meV（（远）红外）.金属：VIS,UV.从IR至反射率很高.④等离子体色散关系3d：

2d：

●2d情况下,等离子激元在

因此较容易激发.在实验中可以直接观察2d电子气的等离子振荡.3d情况下,等离子激元的能量>>

～因而不能被热激发.●在多量子阱或超晶格中,若势阱中电子是同位相振荡,色散关系与3d情况相同.⑤3D等离子体介电函数●

Lorentz模型（晶格离子）其中N是振子密度，若γ=0，τ为驰豫时间，即碰撞时间，介电函数为(不计空间色散)●自由电子气利用把N换成n（自由载流子密度）

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