Die transversale, negative, differentielle Leitfähigkeit von n-Germanium: Zwei 2-Tal-Modelle ihrer statischen und dynamischen Eigenschaften

Abstract

Taking into account two of the four 111-energy minima of the Ge-conduction band, expressions for the field and frequency dependent transverse differential conductivityσ _yy(ω, E _x) have been derived. Forω=0, one obtains the static properties, especially information concerning the critical fieldsE _xc defined byσ _yy(0,E _xc)=0. Forω≠0, the plasma frequenciesω _p have been calculated fromσ _yy(ω, E _x). One of these goes to zero forE _x→E _xc (soft mode). The optical quantities: refractive index, extinction and reflection coefficient have also been calculated. They show anomalies in the regionE _x=E _xc. To evaluate the equations quantitatively, the intervalley and the momentum scattering rate have been derived in the last part of this work using known distribution functions.

Zusammenfassung

Unter Berücksichtigung von zwei der vier 111-Energieminima des Ge-Leitungsbandes wurden Ausdrücke für die feld- und frequenzabhängige, transversale, differentielle Leitfähigkeitσ _yy(ω, E _x) hergeleitet. Fürω=0 erhält man die statischen Eigenschaften, insbesondere Aussagen über die kritischen FelderE _xc, definiert durchσ _yy(0,E _xc)=0. Fürω≠0 wurden ausσ _yy(ω, E _x) die Plasmafrequenzenω _p berechnet. Eine davon geht fürE _x→E _xc gegen Null (soft mode). Die optischen Größen: Brechungsindex, Extinktions- und Reflexionskoeffizient lassen sich ebenfalls ausσ _yy(ω, E _x) gewinnen. Sie zeigen im BereichE _x=E _xc Anomalien. Zur quantitativen Auswertung der Gleichungen wurden die Intertal- und die Impuls-Streurate im letzten Teil dieser Arbeit mit Hilfe von bekannten Verteilungsfunktionen abgeleitet.