2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体的表面声子极化激元

半导体的表面声子极化激元 半导体的表面声子极化激元 1.色散 2.实验 表面波的波矢量为 反射率R下降意味着表面声子极化激元产 生 受抑全反射 实验结果： 13.8局域声子模 1.色散 2.实验 ●GaAs中掺入Si，Si取代Ga（作为施 主）,记为 ；Si取代As（作为受主）, 记为 ●掺入Li 降低自由载流子浓度（Si作为受主与施主不平衡）. ●吸收谱 Si和Li的质量较小，而弹性系数并不小, 原子序数 Si 14 IV族, Ga31III族, As33V族 Li 2 I族, 因此,局域模频率高于体模. GaAs: Si, Li 13.9 等离子激元 1.激发方式： ①高浓度掺杂. ②高能量激发. 2.自由电子气 若 在 区域,介电 折射率为纯虚数,反射率接近1. 函数实部小于0,相应 R陡峭下降部分称为等离子边缘. 当 该图表明，随着载流子的密度增加,等离子频率增加， 根据 值可以 确定 金属中等离子频率在5～15eV. $$