Ein einfaches Modell für ein an einer isoelektronischen Störstelle schwach gebundenes Exziton

Authors


  • Herrn Prof. Dr. A. Lösche zum 60. Geburtstag gewidmet

Abstract

Es wird ein Variationsverfahren angegeben, das die Bindung eines Exzitons an einer isoelektronischen Störstelle für den gesamten Bereich von starker Bindung bis zum freien Exziton beschreibt. Betrachtet wird ein direkter oder indirekter Halbleiter mit einem Leitungs- und einem Valenzband, für die Störstelle wird Einzentrennäherung verwendet. Der zentrale Teil der Elektronwellenfunktion wird ohne Effektive-Masse-Näherung behandelt. Der Bereich schwacher Bindung wird durch Entwicklung um den Grenzfall des freien Exzitons ausführlich diskutiert, dabei ergibt sich auch noch Bindung des Exzitons in einem kleinen Gebiet oberhalb der Potentialschwelle für Bindung des Elektrons.

Abstract

A Simple Model for an Exciton Weakly Bound to an Isoelectronic Impurity

A variational calculation is given describing the binding of an exciton to an isoelectronic impurity for the whole region from strong binding to the free exciton. A direct or indirect semiconductor with one conduction and one valence band is considered, for the impurity the single-site-approximation is used. The central part of the electron wave function is treated without effective-mass-approximation. The region of weak binding is discussed in detail using an expansion about the free exciton limit; binding of the exciton is found there also in a small region above the potential threshold for binding of an electron.

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