Спектральные критерии оценки времени жизни свободных экситонов

Предлагается два спектральных критерия оценки времени жизни свободных экситонов ($\tau$) для прямозонных кристаллов с разрешенными оптическими переходами. Критерии установлены на примере исследования зависимости спектров экситонной люминесценции кристаллов CdS от величины $\tau$. Первый критерий основан на зависимости спектров люминесценции от энергетического распределения экситонов, форма которого определяется величиной $\tau$. В качестве количественной меры $\tau$ выбирается отношение интенсивности запрещенных линий люминесценции $A_{F}$ и $A_{L}$. Это отношение, как показывает выполненный анализ, определяется отношением заселенностей соответствующих точек экситонной зоны, которое, в свою очередь, зависит от $\tau$. Второй критерий опирается на зависимость от величины $\tau$ пространственного распределения экситонов. При используемом поверхностном возбуждении величина $\tau$ определяет глубину, на которую экситоны успевают продиффундировать за время жизни. Пространственное распределение оказывает влияние на форму экситонного излучения за счет различия влияния реабсорбции на участках спектра с разными коэффициентами поглощения. Для оценки $\tau$ предлагается использовать отношение интенсивности излучения из области резонанса к интенсивности излучения из области экситон-фононного излучения.