高二物理竞赛课件半导体的拉曼散射与布里渊散射

半导体的拉曼散射与布里渊散 射
半导体的拉曼散射与布里渊散射
1.概述
①非弹性过程
能量守恒：s i ph ,
动量守恒：ks ki k ph ,
其中s 与 ks , i 与 ki 以及 ph与 k ph为散
射光，入射光以及声子的的频率和波矢.
②斯托克斯过程：s i ;
反斯托克斯过程：s i .
⑥线性拉曼过程与受激拉曼过程 线性拉曼过程：Is Ii (入射光)； 受激拉曼过程：入射光光强超过某一定 值时, Is 剧增（ 106 倍）. ⑦强耦合下, 拉曼散射是激子极化激元 （激子与光子的耦合）与声子极化激元 之间散射.
●声子极化激元
●激耦 合,产生激子 极化激元.
K s , K As
散射光波矢
q 声子波矢
Is I As
i i
ph ph
4
N ph N ph
1
N ph 每个模声 子占有数
i i
ph ph
4
exp
ph
kBT
1.
ph 声子频率
③一级拉曼散射 3次虚电子跃迁
●入射光子吸收，产生e-h对； ●光学声子产生(或吸收),电子,空穴跃迁 到不同态上； ● e-h对复合,散射光子发射. ④拉曼过程：涉及光学声子； 布里渊过程：涉及声学声子. ⑤实验配置