E k
(23) (24) (24)
Qua trinh biic xa phonon bdi cac dien tut nam d trang thii nang lupng cao cd xac suit Idn. Vi the trong chuyin đi nghieng thudng kem theo biic xa phonon. Qua trinh hap thu phonon hau nhu khdng ton tai trong tai hpp chuyen đi nghieng, bdi vi sd phonon cd kha nang bi hap thu ft va giim nhanh khi nhiet dp giam.
Ddi vdi bin din khdng suy bien cd viing nang lupng dang parabol, phd huynh quang ling vdi chuyen đi nghieng giira cac viing cd the bieu diln bang cong thiic [73].
I(hv) ~ I, exp h v - E , + E ^
kT (25)
vdi IQ = V (hv - Ep + Ep)
Neu trong ban din đng thdi xay ra c i chuyin đi thing lan chuyen đi nghieng thi trong pho huynh quang se quan sit dupe hai dai:
- Dai sdng dai do chuyin đi nghieng - Dii sdng ngan do chuyen đi thing. 1.4.4 Tai hpp bufc xa qua cac trang thai exciton
1.4.4.1 Exciton tudo
Khi chat bin din cd dp sach cao va dupe kfch thfch bang anh sang cd nang lupng hv > Eg, trong bin din se hinh thanh nhiing dien tuf va Id trong. Cac dien tu va Id trong nay cd the tu do dich chuyen trong tinh thẹ Do tuang tic coulomb dien tir va Id trong hiit nhaụ NhGng trang thii lien ket dac biet giiia dien tut va Id trong cd the xuat hien. Nang lupng photon can thiet de tao ra cac trang thai nay nhd ban nang lupng vting cam.
vay exciton la mdt trang thai kich thfch trung hda ve dien cua mang tinh thẹ Exciton cd the chuyen dpng trong tinh thẹ Trong qua trinh tai hpp exciton giii phdng nang lupng. Nhung vi exciton trung hda ve dien, nd khdng đng vai trd true tiep nao trong dp din dien cua ban din [23].
Nhiing tfnh chat ca ban ciia exciton cd the dupe suy ra tir mot md hinh dOn gian
[34] ma Frenkel gii thiet Ian dau nam 1931. Trong md hinh nay dien tuf va Id trong
dupe coi nhu nhiing chuan hat cd dien tfch bang dan vi va trai dau, cd nang lupng tuong tie bang (s la hang sd dien mdi ciia chat bin din) va khdi lupng hieu
o l
dung bang m*c (doi vdi dien tur 6 day viing din) va m*h (đi vdi Id trong d dinh viing hda tri). Bang cich giai phuang trinh Schrodinger đi vdi trudng hop cic viing nang lupng cd dang parabol va cd cue tri tai k = 0, cd the tim dupe nang lupng ciia cap difn tii -1§ trong lien ket, tiic la nang lupng cua exciton:
^ 2(m*,+m*J 2h's'n^
E , ( k ) = E , - , , ^ , . ^ . ^-^^fe-y (26)
Trong do: hk - la xung lupng ciia chuin hat
jYi* r n *
U = — ^ r ^ — i - l i khdi luone nit eon cua exciton.
^ m*,+m\
n = 1, 2, 3 ... la nhiing sd nguyen.
h^k^
—-—T ^rv l i done nang cua exciton.
2(m*,+m*J
Sd hang thii 3 trong ve phii (26) bilu diln trang thai kfch thfch gian doan. n = 1,2,3... gidng nhu trang thii kfch thfch cua nguyen tut hydro cd khdi lupng nit gpn |a va nam trong mdi trudng lien tuc cd hang sd dien mdi s.
Neu cac chuyin doi quang hpc thing xay ra tai k = 0 (hoac trong trudng hpp tdng quit tai ciing mot gia tri k) thi nang lupng cua exciton se dupe bieu diln bang
bieu thiic: E„(k)=E - ^e hay Vdi: Ẹ = Ẹ(k)= E ^ 2 h ' s ' n ' E . g ^2 (27) (28) ^é