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# Light scattering by a multicomponent plasma coupled with longitudinal-optical phonons Raman spectra of p-type GaAs Zn
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## Abstract
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研究了 p-GaAs(掺 Zn)中的的声子、空穴、表面等离激元的耦合。
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由于载流子浓度较大,只有一个这样耦合的峰。(为什么?
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使用 random phase approximation 从理论上估计了多种表面等离激元的拉曼散射的强度,
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包括了轻重空穴带之间的与波矢有关的跃迁,以及这些带内部的跃迁。
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有限时间效应通过 generalized Mermin 近似考虑。
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理论估计的峰的形状与实验进行了比对,比对结果很好,并且不需要加入额外的拟合参数,只是由空穴浓度、迁移率。
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低温时,带内跃迁不能忽略,导致峰展宽。
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GaP 的峰受到温度的影响不同,我们也讨论了它的机制。
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## Introduction
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对于n型的情况讨论得比较多。
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前人讨论的都是高载流子迁移速率、低载流子有效质量的情况,在这种情况下 CPPM 会存在两个峰。
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在载流子迁移速率较低、有效质量较大的情况下,只有一个峰(overdamped CPPM),这种情况讨论得较少。
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这种情况下峰偏移和展宽都比较小,并且需要考虑声子(晶格振动)的寿命。
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p型的情况更复杂。一方面载流子迁移率更低,一方面空穴往往分成几类分别作用。
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对于 GaAs,只有 5% 是轻空穴。但由于它们的迁移率更高、激元的能量更小,它们对 CPPM 的贡献也同样重要。
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有人研究了 p-GaAs(掺 Zn)中空穴浓度 $10^{17}\sim10^{20}$ 时的 CPPM,它们解释它们的结果时认为,波矢不守恒和选择定则的破坏是因为离子杂质。
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## Raman-scattering efficiency
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要计算拉曼散射的效率,我们要分两步走:
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* 计算各种因素导致的电极化率变化。包括声子(原子位移)导致的电极化率变化,带有极化的声子引起的电场进一步导致的电极化率变化,载流子(即空穴)导致的电极化率变化。
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* 由电极化率的变化,来计算拉曼散射的效率。
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为了进行接下来的推导,有必要先复习一下声子是如何导致拉曼散射的。
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拉曼/Light scattering by a multicomponent plasma coupled with longitudinal-optical phonons Raman spectra of p-type GaAs Zn.pdf
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