固体中的光散射PDF电子书下载

第一章　引言 1

1.1 历史评述 2

1.2　半导体中的声子散射 3

1.3　声子散射中的共振 5

1.4　声子散射理论 10

1.4.1　单声子散射 12

1.4.2　双声子散射 16

1.4.3　热发光 22

第二章　半导体和绝缘体的非弹性光散射原理 24

2.1　光的非弹性散射过程 26

2.1.1　散射截面 26

2.1.2　光的非弹性散射过程运动学 33

2.1.3　光散射选择定则 37

2.2　半导体和绝缘体的集体激发引起的喇曼散射 39

2.2.1　微观表述 39

声学声子的布里渊散射 44

光学声子的喇曼散射 46

等离子体激元的喇曼散射 52

喇曼光谱的线型 55

2.2.2　唯象表示 59

对波矢的依赖关系和形态效应 61

形态效应 63

2.3 光学声子一级喇曼张量对频率的依赖关系 64

2.3.1　共振增强 64

2.3.2　原子位移喇曼张量 69

二能带共振项 69

三能带共振项 73

与q有关的项 75

形态效应 75

2.3.3 电光喇曼张量 77

三能带电光喇曼张量 77

二能带电光喇曼张量：与q有关的项 78

电场感生对电光喇曼张量的贡献 78

2.4　结束语 82

第三章　共振喇曼散射 83

3.1　基本定义和基本性质 84

3.2　喇曼矩阵元 88

3.3　哈密顿，对称性及选择定则 108

3.4　特例讨论 114

3.4.1　共振喇曼散射的共同点 115

3.4.2　单个分立的居间态和末态 118

Cu2O中的一级共振喇曼散射 119

I2分子中的共振喇曼散射 124

CdS中的一级共振喇曼散射 128

3.4.3　连续的居间态：每个末态一个 135

3.4.4　连续的居间态和一个分立的末态 141

固体中的连续谱带 142

分子中的连续谱带 148

3.4.5　连续的居间态和末态 150

3.5　结论 156

第四章　电子喇曼散射 158

4.1 半导体中自由载流子的光散射 159

4.1.1 自由电子气的光散射理论 159

4.1.2　布洛赫电子的光散射 164

4.1.3　GaAs的实验结果 165

4.1.4　纵向光学声子-等离子体激元耦合模式的散射 168

4.2　束缚电子和束缚空穴的喇曼散射 174

4.2.1　实验结果——受主 174

4.2.2　实验结果——施主 177

4.2.3　施主喇曼跃迁的有效质量理论 179

4.2.4　受主喇曼跃迁的有效质量理论 182

4.2.5　讨论 184

4.3　电子-声子耦合激发的喇曼散射 185

4.3.1　理论导言 185

4.3.2　硅中与带间空穴跃迁相耦合的声子 188

4.3.3　GaP中束缚于中性施主的光学声子模 190

4.3.4　SiC中谷-轨道和E2声子的耦合激发 195

4.4.1　引言 199

4.4　单粒子谱 199

4.4.2　自旋密度涨落引起的散射 200

4.4.3　能量密度涨落引起的光散射 204

4.4.4　极强共振条件下的单粒子偏振散射 208

4.4.5　电子速度分布 211

4.5　多种载流子效应 213

4.5.1 引言 214

4.5.2　理论 216

4.5.3　声学等离子体激元 219

4.5.4　金属-半导体过渡 221

4.6　结论 221

4.6.1　目前的认识和将来可能的趋势 221

4.6.2　自旋反转喇曼散射的说明 222

第五章　非晶态半导体中的喇曼散射 223

5.1 四面体键合的非晶态半导体 226

5.1.1　Ⅳ族元素薄膜——基本概念 227

5.1.2　非晶态Si与Ge的喇曼散射光谱 228

5.1.3　数值理论 238

5.1.4　其他的理论方法 244

5.1.5　非晶态Ⅲ-Ⅴ族化合物 248

5.1.6　非晶态SiC和Ⅳ族合金 250

5.2　非晶态硫属元素和硫属化合物 251

5.2.1　非晶态半导体中的Ⅵ族元素 251

5.2.2　喇曼光谱的分子解释 253

5.2.3　非晶态S，Se和Te引起的喇曼散射 255

5.2.4　硫化砷及有关的玻璃 259

5.2.5　锗的硫属化合物的结构 267

第六章　半导体中的布里渊散射 273

6.1　布里渊散射的基本情况 273

6.1.1　运动学，声速，声子寿命 274

6.1.2　光弹常数 275

6.1.3　设备 277

6.2　声电效应 278

6.2.1　畴的探测 278

6.2.2　对热声子的影响 280

6.3　不透明性对谱线形状的影响 284

6.4　共振散射效应 286

6.4.1　理论上的散射系数 286

6.4.2　实验的散射系数 290

6.4.3　对新的模式的预期 292

6.5　受激布里渊散射 294

第七章　受激喇曼散射 296

7.1 基本原理 299

7.2.1　泵浦波和斯托克斯波的耦合 302

7.2　受激喇曼散射理论 302

7.2.2　喇曼极化率 305

7.2.3　光子和声子之间的参量耦合 308

7.2.4　斯托克斯-反斯托克斯耦合 310

7.2.5　高次喇曼效应 316

7.3　实验观察 318

7.3.1 自聚焦引起的反常效应 318

7.3.2　非自聚焦介质中的喇曼振荡 320

7.3.4　反斯托克斯和高级次喇曼辐射 322

7.3.3　喇曼增益测量 322

7.3.5　受激反斯托克斯吸收 324

7.3.6　不同喇曼模式之间的竞争 325

7.3.7　受激喇曼散射和其他非线性光学过程之间的竞争 325

7.3.8　固体中的受激喇曼散射 326

7.4　受激电磁声子散射 326

7.5　受激自旋反转喇曼发射 331

7.6　瞬态的受激喇曼散射 337

7.7　受激喇曼散射的应用 344

7.7.1　振动寿命的测量 344

7.7.2　三级非线性极化率的测量 348

7.7.3　低浓度物质的检测 351

7.7.4　其他各种应用 352

7.8 结束语 353

第八章　综述 354

参考文献 357

补充参考文献 379