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Photoleitung und Excitonen

Keßler, Franz Rudolf GND

Nach einem Rückblick auf die Historie der Entdeckung des Phänomens der Photoleitung, das als "experimentum crucis" für die Einordnung eines Festkörpers als "Halbleiter" gilt, wird die Entwicklung der mikrophysikalischen Deutung dieses "inneren lichtelektrischen Effektes" vorgestellt. Dabei spielen Gesichtspunkte wie Quantenausbeute, Löcherleitung im Valenzband und die Bildung eines Excitons eine besondere Rolle. Für die Photonenabsorption kann es bei der Überlagerung von Anregungsmechanismen beim optischen Interbandübergang zu einer "Verzweigung" kommen, so daß bei der Bildung von Excitonen ein selektiver Quantenausbeutedefekt im Spektralverlauf der Photoleitung erscheint. Der Abbau des Excitonen-Anregungszustandes unterliegt seinerseits einer temperaturabhängigen "Verzweigung". Die Vielfalt der darauf basierenden photoelektrischen Erscheinungen wird vorgestellt. Dabei spielt die Photoleitung im Magnetfeld ("Magnetophotoleitung") eine besondere Rolle, weil die Strukturierung der Bänder in Landau-Niveaus zu einem "oszillatorischen" Photoleitungsspektrum führt, dessen (positive oder negative) Korrelation zur oszillatorischen Magnetoabsorption zahlreiche mikrophysikalische Parameter der Elektronenzustände im Halbleiter zu bestimmen gestattet.

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Keßler, F.R., 1993. Photoleitung und Excitonen.
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