Fuerza del oscilador gigante
La fuerza del oscilador gigante es inherente a los excitones que están débilmente unidos a impurezas o defectos en los cristales.
El espectro de absorción fundamental de los semiconductores de brecha directa como el arseniuro de galio (GaAs) y el sulfuro de cadmio (CdS) es continuo y corresponde a transiciones de banda a banda. Comienza con transiciones en el centro de la zona de Brillouin . En un cristal perfecto, este espectro está precedido por una serie similar al hidrógeno de las transiciones a los estados s de los excitones de Wannier-Mott. [1] Además de las líneas de excitón, hay líneas de absorción adicionales sorprendentemente fuertes en la misma región espectral. [2]Pertenecen a los excitones débilmente unidos a impurezas y defectos y se denominan "excitones de impurezas". La intensidad anómalamente alta de las líneas de excitones de impurezas indica su fuerza de oscilador gigante de aproximadamente por centro de impureza, mientras que la fuerza del oscilador de los excitones libres es solo de aproximadamente por celda unitaria. Los estados superficiales de excitón de impurezas funcionan como antenas que toman prestada la fuerza de su oscilador gigante de vastas áreas del cristal que las rodea. Fueron predichos por Emmanuel Rashba primero para excitones moleculares [3] y luego para excitones en semiconductores. [4] Las fuerzas de los osciladores gigantes de los excitones de impurezas los dotan de tiempos de vida radiativos ultracortos ns.
