Laser Doppler Velocimetry of Electron-Hole Drops in Germanium

Abstract

We report the first direct measurement of velocity distributions of electron-hole drops, and discuss them in relation to existing theoretical models. The data, obtained by frequency analysis of scattered light, show acceleration near the surface, while at larger depths, the drops appear to experience viscous deceleration with a relaxation time of 10" 4 sec. We find difficulties in reconciling the data with the present ideas of forces resulting from excitons, phonons, or mutual repulsion.

The electron-hole liquid in a semiconductor

“…Добавим, что сдвиг частоты рассеянного света зависит (благодаря эффекту Доплера) от распределения скоростей капель в капельном облаке. В 318 был разработан интерференционный метод измерения скорости капель. Сечение поглощения носителями в ЭДК в Ge в диапазоне X ~ 3-4 мкм 31Э сильно превосходит значения, полученные в приближении Друде.. Это связано 320 с переходами из зоны тяжелых дырок в зону, отщепившуюся из-за спин-орбитального взаимодействия.…”

“…Экспери-менты, использующие стационарное возбуждение с разной частотой 35 V 06 , 865 , указывают, по-видимому, на малую эффективность этого канала генерации термализационного фононного ветра 36в . Однако при импульсной накачке движение ЭДК наблюдается и после того, как первичные фононы должны покинуть облако 318 , 358 . Такое явление наблюдается также при генерации фононов тепловым импульсом 258 и объясняется возникновением «горячего пятна»-области локализации высокочастотных фононов, по мере распада которых образуются длинноволновые фононы, вызывающие движение капель.…”

Control of condensation and evaporation of electron–hole liquid in diamond by femtosecond laser pulses

“…Among all semiconductor crystals, diamond has many extreme physical properties (indirect band gap 5.5 eV, low dielectric constant ε = 5.7, etc. 1) that distinguish it from materials in which the electron–hole liquid (EHL) was studied in the past (Si 2, Ge 3, 4, GaP 5 or SiC 6). The main properties of EHL are the carrier density n 0 which is constant within droplets and the binding energy Φ per electron–hole pair given as a sum of kinetic, correlation and exchange energies.…”