К теории рождения экситонов в полярных полупроводниках

Вычислен линейный по интенсивности возбуждающего света вклад в скорость рождения экситонов Ванье$-$Мотта в полярных полупроводниках при частотах возбуждающего света, немного превышающих ширину запрещенной зоны. Рассмотрен процесс с участием электронно-дырочных пар (ЭДП) в качестве промежуточных состояний кристалла. Показано, что конечная величина линейного вклада в скорость связывания ЭДП с образованием экситонов обусловлена пространственной корреляцией электронов и дырок, сохраняющейся после испускания некоторого числа $LO$-фононов. Показано, что при ${N \geqslant 4}$ скорость рождения экситонов пропорциональна третьей степени фрелиховской константы взаимодействия электронов (дырок) с $LO$-фононами и с ростом числа $N$ убывает только численно. Кинетическая энергия рожденных экситонов равна $E_{\text{exc} N}=\hbar\omega_{l}-E_{1}-N\hbar\omega_{LO}$, где $\omega_{l}$ — частота возбуждающего света, $E_{1}$ — энергия экситона, отсчитанная от основного состояния кристалла. Описанный механизм рождения экситонов может быть использован для объяснения происхождения наблюдаемых на эксперименте [10] осцилляции в спектрах возбуждения экситонной эмиссии в полярных полупроводниках. Включение сильного магнитного поля приводит к резкому увеличению скорости рождения экситонов, что должно проявиться в росте интенсивности экситонной люминесценции.