Polar-optische Streuung



next up previous contents
Next: Nichtpolare akustische Streuung Up: 3.2.2 Streuprozesse in Siliziumdioxid Previous: 3.2.2 Streuprozesse in Siliziumdioxid

Polar-optische Streuung

Da die chemische Bindung von Silizium und Sauerstoff einen starken ionischen Charakter aufweist, ist eine Wechselwirkung der Elektronen mit der oszillierenden elektrischen Dipolverteilung der Gitterionen in Siliziumdioxid derjenige Mechanismus, der bei niedrigen Feldstärken für den hohen Energieverlust der Elektronen verantwortlich ist.

Die Wechselwirkung hat aufgrund des ionischen Charakters von Silizium und Sauerstoffbindungen ein coulombartiges Potential. Die Streuwahrscheinlichkeit [44][90] kann als

für Absorption (+) und Emission () geschrieben werden. Die Besetzungszahl für polar longitudinale optische (LO) Phononen ist gleich

Dabei ist die Kreisfrequenz der Phononen und und repräsentieren die statische und die optische Dielektrizitätskonstante. Integration über alle erlaubten Zustände ergibt die totale Streurate für ein nichtparabolisches Bandgif

Dabei stellt die energieabhängige Bandformfunktion dar und die Energiebilanz ist durch

gegeben. Die Dispersionsrelation für longitudinale Phononen wird als konstant angenommen.

Dieser Mechanismus bevorzugt kleine Streuwinkel, und der polare Ablenkungswinkel kann numerisch mit der statistischen Verteilungsfunktion des Streuwinkels ermittelt werden,

Der azimutale Winkel ist isotrop verteilt. Aufgrund von Symmetrieüberlegungen sind transversale Moden sehr viel schwächer als die longitudinalen [110].



Martin Stiftinger
Mon Aug 7 18:44:55 MET DST 1995