GaAs:Co2+光谱的理论研究

GaAs是具有重要用途的半导体,其掺入过渡金属离子后的光学及磁学性质日益受到人们普遍关注。在实验上许多人,如Ennen等人及Henned等人对GaAs:Co~(2+)进行了研究。然而在GaAs:Co~(2+)光谱理论研究方面,经典晶场理论未区分d电子t_(2g)轨道和e_g轨道差别,因而忽略了Racah参量A的影响,这对共价性很强的GaAs:Co~(2+),显然将引起大的误差。 本文对Racah静电相互作用考虑了t_(2g)轨道和e_g轨道间的区别,推导出d~(3,7)电子组态在O_h对称下新的能量矩阵公式,且与经典晶场理论计算的结果进行比较,得出t_(2g)与e_g轨道的差别将明显影响半导体中过渡金属离子的能级及Racah参量A的贡献是不可忽略的结论。并用以计算了GaAs:CO~(2+)的光谱,得到了与实验一致的结果。