Optical Investigation of the Small Polaron in β-FeSi2
Optical Investigation of the Small Polaron in β-FeSi2
复制标题
β-FeSi2 中小极化子的光学研究
DOI：
10.1002/pssb.19700390121
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发表时间：
1970
影响因子：
1.6
通讯作者：
J. Naegele
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
U. Birkholz;J. Naegele
研究了α-FeSi_2和掺Co（n型）或Al（p型）的β-FeSi_2在1 ~ 25 μm波长范围内的反射率。α-FeSi 2的结果表明该材料具有金属导电性。未掺杂半导体相β-FeSi_2的反射率可以用对应于带隙Eg = 0.8eV的基本吸收和剩余辐射带来解释。在20.6 μm处发现了纵光学声子的最高分支。p-FeSi 2的反射率可以用Drude的自由载流子吸收理论来解释。n-FeSi_2的光学性质不能用自由载流子吸收来解释。然而，一个一致的解释是可能的，在小极化子图片。利用电导率及其激活能的实验数据，可以计算出n-FeSi_2的反射率。与实测值吻合较好。这些结果证实了在以前的论文中提出的β-FeSi 2的输运性质的分析。
在1 ~ 25 μm波长范围内，α-FeSi 2对β-FeSi 2的折射率随Co-Dotierung（n-Typ）和Al-Dotierung（p-Typ）的增加而增加。α-FeSi_2在具有金属化相的合金中的形成。在基态吸收过程中，半连续相β-FeSi_2的折射率增大，吸收带Eg = 0.8eV，反射带Eg = 0.8eV，反射带Eg = 0.8eV。光学声子晶体的最大Z轴位于20.6 μm。p-FeSi 2的折射率可以使德鲁兹森理论更容易理解韦尔登。n-FeSi 2的光学特性在Drudeschen理论中是不成立的，它只包含了小极化子理论。通过对n-FeSi 2反射的热释电特性及其动力学特性的实验研究，发现n-FeSi 2的反射系数随温度的升高而增大。与其他人一起工作是很好的。本文对β-FeSi_2的输运机理进行了初步分析。
The reflectivity of α-FeSi2 and also of β-FeSi2 doped with Co (n-type) or Al (p-type) has been investigated for wavelengths between 1 and 25 μm. The results for α-FeSi2 indicate metallic conduction in this material. The reflectivity of the undoped semiconducting phase β-FeSi2 can be explained by a fundamental absorption corresponding to a band gap Eg = 0.8 eV and a reststrahlen band. The highest branch of the longitudinal optical phonons is found at 20.6 μm. The reflectivity of p-FeSi2 can be interpreted using Drude's theory of free carrier absorption. The optical properties of n-FeSi2 cannot be explained by free carrier absorption. A consistent interpretation, however, is possible in terms of the small polaron picture. Using the experimental data of the de conductivity and its activation energy the reflectivity of n-FeSi2 can be calculated. There is good agreement with the observed values. These results confirm an analysis of the transport properties of β-FeSi2 which was presented in a previous paper.
Das Reflexionsvermogen von α-FeSi2 sowie von β-FeSi2 mit Co-Dotierung (n-Typ) und Al-Dotierung (p-Typ) wurde im Wellenlangenbereich von 1 bis 25 μm untersucht. Die Mes-ergebnisse fur α-FeSi2 stehen im Einklang mit der metallischen Leitfahigkeit dieser Phase. Das Reflexionsvermogen der undotierten halbleitenden Phase β-FeSi2 wird durch eine Grundgitterabsorption entsprechend einem Bandabstand Eg = 0,8 eV und einer Reststrahlbande gedeutet. Der oberste Zweig der longitudinalen optischen Phononen liegt bei 20,6 μm. Das Reflexionsvermogen von p-FeSi2 kann mittels der Drudeschen Theorie freier Ladungstrager erklart werden. Die optischen Eigenschaften von n-FeSi2 konnen im Rahmen der Drudeschen Theorie nicht verstanden werden, lassen sich jedoch mittels der Theorie des kleinen Polarons beschreiben. Unter Verwendung der experimentellen Daten der Gleichstromleitfahigkeit und ihrer Aktivierungsenergie last sich das Reflexionsvermogen von n-FeSi2 berechnen. Die Ubereinstimmung mit den beobachteten Werten ist gut. Durch diese Ergebnisse wird eine fruhere Analyse der Transporteigenschaften von β-FeSi2 bestatigt.