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第一章　引言1

1.1历史评述2

1.2　半导体中的声子散射3

1.3　声子散射中的共振5

1.4　声子散射理论10

1.4.1　单声子散射12

1.4.2　双声子散射16

1.4.3　热发光22

第二章　半导体和绝缘体的非弹性光散射原理24

2.1　光的非弹性散射过程26

2.1.1　散射截面26

2.1.2　光的非弹性散射过程运动学33

2.1.3　光散射选择定则37

2.2　半导体和绝缘体的集体激发引起的喇曼散射39

2.2.1　微观表述39

声学声子的布里渊散射44

光学声子的喇曼散射46

等离子体激元的喇曼散射52

喇曼光谱的线型55

2.2.2　唯象表示59

对波矢的依赖关系和形态效应61

形态效应63

2.3光学声子一级喇曼张量对频率的依赖关系64

2.3.1　共振增强64

2.3.2　原子位移喇曼张量69

二能带共振项69

三能带共振项73

与q有关的项75

形态效应75

2.3.3 电光喇曼张量77

三能带电光喇曼张量77

二能带电光喇曼张量：与q有关的项78

电场感生对电光喇曼张量的贡献78

2.4　结束语82

第三章　共振喇曼散射83

3.1　基本定义和基本性质84

3.2　喇曼矩阵元88

3.3　哈密顿，对称性及选择定则108

3.4　特例讨论114

3.4.1　共振喇曼散射的共同点115

3.4.2　单个分立的居间态和末态118

Cu2O中的一级共振喇曼散射119

I2分子中的共振喇曼散射124

CdS中的一级共振喇曼散射128

3.4.3　连续的居间态：每个末态一个135

3.4.4　连续的居间态和一个分立的末态141

固体中的连续谱带142

分子中的连续谱带148

3.4.5　连续的居间态和末态150

3.5　结论156

第四章　电子喇曼散射158

4.1半导体中自由载流子的光散射159

4.1.1 自由电子气的光散射理论159

4.1.2　布洛赫电子的光散射164

4.1.3　GaAs的实验结果165

4.1.4　纵向光学声子-等离子体激元耦合模式的散射168

4.2　束缚电子和束缚空穴的喇曼散射174

4.2.1　实验结果——受主174

4.2.2　实验结果——施主177

4.2.3　施主喇曼跃迁的有效质量理论179

4.2.4　受主喇曼跃迁的有效质量理论182

4.2.5　讨论184

4.3　电子-声子耦合激发的喇曼散射185

4.3.1　理论导言185

4.3.2　硅中与带间空穴跃迁相耦合的声子188

4.3.3　GaP中束缚于中性施主的光学声子模190

4.3.4　SiC中谷-轨道和E2声子的耦合激发195

4.4.1　引言199

4.4　单粒子谱199

4.4.2　自旋密度涨落引起的散射200

4.4.3　能量密度涨落引起的光散射204

4.4.4　极强共振条件下的单粒子偏振散射208

4.4.5　电子速度分布211

4.5　多种载流子效应213

4.5.1 引言214

4.5.2　理论216

4.5.3　声学等离子体激元219

4.5.4　金属-半导体过渡221

4.6　结论221

4.6.1　目前的认识和将来可能的趋势221

4.6.2　自旋反转喇曼散射的说明222

第五章　非晶态半导体中的喇曼散射223

5.1四面体键合的非晶态半导体226

5.1.1　Ⅳ族元素薄膜——基本概念227

5.1.2　非晶态Si与Ge的喇曼散射光谱228

5.1.3　数值理论238

5.1.4　其他的理论方法244

5.1.5　非晶态Ⅲ-Ⅴ族化合物248

5.1.6　非晶态SiC和Ⅳ族合金250

5.2　非晶态硫属元素和硫属化合物251

5.2.1　非晶态半导体中的Ⅵ族元素251

5.2.2　喇曼光谱的分子解释253

5.2.3　非晶态S，Se和Te引起的喇曼散射255

5.2.4　硫化砷及有关的玻璃259

5.2.5　锗的硫属化合物的结构267

第六章　半导体中的布里渊散射273

6.1　布里渊散射的基本情况273

6.1.1　运动学，声速，声子寿命274

6.1.2　光弹常数275

6.1.3　设备277

6.2　声电效应278

6.2.1　畴的探测278

6.2.2　对热声子的影响280

6.3　不透明性对谱线形状的影响284

6.4　共振散射效应286

6.4.1　理论上的散射系数286

6.4.2　实验的散射系数290

6.4.3　对新的模式的预期292

6.5　受激布里渊散射294

第七章　受激喇曼散射296

7.1基本原理299

7.2.1　泵浦波和斯托克斯波的耦合302

7.2　受激喇曼散射理论302

7.2.2　喇曼极化率305

7.2.3　光子和声子之间的参量耦合308

7.2.4　斯托克斯-反斯托克斯耦合310

7.2.5　高次喇曼效应316

7.3　实验观察318

7.3.1 自聚焦引起的反常效应318

7.3.2　非自聚焦介质中的喇曼振荡320

7.3.4　反斯托克斯和高级次喇曼辐射322

7.3.3　喇曼增益测量322

7.3.5　受激反斯托克斯吸收324

7.3.6　不同喇曼模式之间的竞争325

7.3.7　受激喇曼散射和其他非线性光学过程之间的竞争325

7.3.8　固体中的受激喇曼散射326

7.4　受激电磁声子散射326

7.5　受激自旋反转喇曼发射331

7.6　瞬态的受激喇曼散射337

7.7　受激喇曼散射的应用344

7.7.1　振动寿命的测量344

7.7.2　三级非线性极化率的测量348

7.7.3　低浓度物质的检测351

7.7.4　其他各种应用352

7.8 结束语353

第八章　综述354

参考文献357

补充参考文献379