Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
ПОЧТИ полностью заполненной. Естественно ожидать, что в полупроводнике, помещенном в постоянное магнитное поле и в перпендикулярное ему циркулярно поляризованное высокочастотное электромагнитное поле частоты и Q, будет иметь место резонанс. Этот резонанс был независимо предсказан Дорфма-ном [16] и Динглом [17] и затем неоднократно наблюдался на полупроводниках, сыграв весьма значительную роль в установлении закона дисперсии последних (см например, [18]).

ПОИСК





Физическая картина циклотронного резонанса

из "Электронная теория металлов"

ПОЧТИ полностью заполненной. Естественно ожидать, что в полупроводнике, помещенном в постоянное магнитное поле и в перпендикулярное ему циркулярно поляризованное высокочастотное электромагнитное поле частоты и Q, будет иметь место резонанс. Этот резонанс был независимо предсказан Дорфма-ном [16] и Динглом [17] и затем неоднократно наблюдался на полупроводниках, сыграв весьма значительную роль в установлении закона дисперсии последних (см например, [18]). [c.289]
Весьма существенным при рассмотрении резонанса Дорфма-на — Дингла было то, что, благодаря весьма малой концентрации носителей, электрическое поле в полупроводниках можно считать однородным (ниже будет показано, что это не всегда так даже в полупроводниках). [c.289]
К металлам приведенные рассуждения неприменимы по двум причинам. [c.289]
Т щая циклотронный резонанс в ме-таллах, также обусловлена основ-ной особенностью металлов — вы-сокой концентрацией носителей тока, приводящей к заполнению Рис. 77. Движение электрона в ИМИ конечной часТИ ЗОНЫ прОВО-магнитном поле, наклонном к по- димости (исключением ЯВЛЯЮТСЯ верхности металла. полуметаллы типа висмута — см. [c.290]
Из уравнения движения вытекает также, что проекция траектории В координатном пространстве на плоскость хг/, перпендикулярную магнитному полю, подобна траектории в импульсном пространстве, повернутой на 90°, с коэффициентом подобия letl ( 4). [c.290]
Будем рассматривать только замкнутые орбиты, которые практически всегда имеются при любом направлении магнитного поля, даже если граничная ферми-поверхность не является замкнутой. [c.290]
Поэтому в точном резонансе ) могут находиться только электроны отдельных сечений, для которых Q pz) = (о. Это сразу л е делает неочевидной возможность резонанса при произвольном законе дисперсии, и выяснение существования резонанса требует более подробного рассмотрения. [c.291]
Однако уже из общих соображений можно понять, какие электроны находятся в более привилегированном положении. [c.291]
При малом изменении рг вблизи ро частота , вообще говоря, линейно изменяется с рх — Ро- Однако, если ро соответствует экстремальному значению циклотронной частоты (О (ро) = = 0), частота 3 меняется значительно более медленно, квадратично по (рг —Ро). Поэтому вблизи такого сечения значительно большее число электронов имеет частоту обращения, близкую к й(ро), и потому именно на этой частоте естествешю ожидать резонанса. [c.291]
Наконец, если существенно зависит от pz и резонанс происходит на частоте, соответствующей опорной точке (например, pi, где AQ(Pz) = i2 (pi) (pz — pi) QApz/Po), то при AQ 1/т электроны синхронно ускоряются порядка Qx раз. [c.292]
Полуширина ДО резонансной кривой во всех случаях определяется, естественно, размытием резонансной частоты за счет столкновений и имеет порядок 1/т. [c.293]
Циклотронный резонанс в металлах на экстремальных частотах был предсказан в 1956 г. [7] ). [c.293]
Следует заметить, что (см. [5]) циклотронный резонанс может наблюдаться не только на хороших металлах, но и на плохих , имеющих малое число носителей, таких, как висмут, сурьма, мышьяк, графит и т. п., и на легированных полупроводниках с концентрацией носителей порядка 10 см . Это связано с тем, что в резонансе проводимость резко (в От раз при квадратичной дисперсии) возрастает, глубина скин-слоя уменьшается и может оказаться меньше радиуса ларморовской орбиты при данном направлении магнитного поля. Быть может, именно этим обусловлены расхождения экспериментов с обычной теорией, которые отмечаются рядом авторов (см., например, [24]). [c.293]
Вскоре после того как циклотронный резонанс был предсказан теоретически, он был обнаружен экспериментально [25] на олове и — еще очень слабо выраженный — на меди. [c.293]
Характерные кривые циклотронного резонанса приведены на рис. 79. Отчетливо видна кратность резонансных частот. [c.294]
Экспериментально подтверждена высокая чувствительность резонанса к углу между постоянным магнитным полем и поверхностью металла. [c.294]
Остановимся в заключение на вопросе о возможности циклотронного резонанса в наклонном по отношению к поверхности металла магнитном поле. [c.294]
Все сказанное, разумеется, не относится к особым случаям, когда Уг = О в целом интервале рг и когда циклотронный резонанс возможен при любом наклоне магнитного поля, при котором имеются такие интервалы рг. [c.295]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте