Применение эффектов вращения плоскости поляризации и магнитоплазменного отражения для определения параметров электронного переноса в полупроводниках

Abstract

Представлены результаты измерений постоянной вращения в кремнии с продольной и поперечной ориентацией магнитного поля относительно волнового вектора падающей волны (в геометрии Фарадея и Фойгта). Показано, что в образце n-Si при продольной ориентации магнитного поля постоянная вращения монотонно возрастает с частотой в диапазоне 30–80 ГГц и примерно на порядок превышает значение, полученное для поперечного магнитного поля. Получены соотношения между частотой зондирующей волны, циклотронной и магнитоплазменной частотами, соответствующие минимальному коэффициенту пропускания в СВЧ- и ИК-диапазонах, которые позволяют определить эффективную массу и концентрацию носителей заряда. Расчеты показывают, что в продольной геометрии электронные параметры полупроводника можно определить по абсолютной величине частотного сдвига магнитоплазменного отражения в дальней ИК-области. В поперечном магнитном поле эти параметры можно определить по частотам минимального и максимального пропускания. В миллиметровом диапазоне для получения полного отражения зондирующего излучения требуются очень сильные магнитные поля (более 10 Тл). Полученные данные позволяют выбрать наиболее эффективную и технически простую схему измерений.