Эффект Франца — Келдыша

Эффект Франца — Келдыша — явление изменения поглощения света полупроводником в электрическом поле, в частности появления поглощения на частотах, меньших ширины запрещённой зоны полупроводника.

Объяснение эффекта состоит в том, что в электрическом поле волновые функции квазичастиц уже не описываются более плоскими волнами, а описываются функциями Эйри и для них существует классически недоступная область пространства. Хвосты функций Эйри для электронов и дырок в классически недоступной области могут перекрываться даже для состояний с разницей энергий, меньшей ширины запрещённой зоны. При отсутствии поля зоны энергии квазипостоянны, с наложением электрического поля они искривляются, электрону легче перейти в зону проводимости. Область пересечения волновых функций квазичастиц определяет вероятность перехождения электрона.

Явление названо в честь немецкого физика Волтера Франца и советского физика Леонида Келдыша (племянника Мстислава Келдыша), которые открыли его в 1957—1958 годах.

Литература

• W. Franz, Einfluß eines elektrischen Feldes auf eine optische Absorptionskante, Z. Naturforschung 13a (1958) 484—489.
• L. V. Keldysh, Behaviour of Non-Metallic Crystals in Strong Electric Fields, J. Exptl. Theoret. Phys. (USSR) 33 (1957) 994—1003, translation: Soviet Physics JETP 6 (1958) 763—770.
• L. V. Keldysh, Ionization in the Field of a Strong Electromagnetic Wave, J. Exptl. Theoret. Phys. (USSR) 47 (1964) 1945—1957, translation: Soviet Physics JETP 20 (1965) 1307—1314.
• R. Williams, Electric Field Induced Light Absorption in CdS, Phys. Rev. 117 (1960) 1487—1490.
• J. I. Pankove, Optical Processes in Semiconductors, Dover Publications Inc. New York (1971).
• Туннельные явления в твердых телах. — М.: Мир, 1973. — 422 с.

Отрывок, характеризующий Эффект Франца — Келдыша

– Тоже дожидаетесь главнокомандующего? – заговорил гусарский подполковник. – Говог'ят, всем доступен, слава богу. А то с колбасниками беда! Недаг'ом Ег'молов в немцы пг'осился. Тепег'ь авось и г'усским говог'ить можно будет. А то чег'т знает что делали. Все отступали, все отступали. Вы делали поход? – спросил он.
– Имел удовольствие, – отвечал князь Андрей, – не только участвовать в отступлении, но и потерять в этом отступлении все, что имел дорогого, не говоря об именьях и родном доме… отца, который умер с горя. Я смоленский.
– А?.. Вы князь Болконский? Очень г'ад познакомиться: подполковник Денисов, более известный под именем Васьки, – сказал Денисов, пожимая руку князя Андрея и с особенно добрым вниманием вглядываясь в лицо Болконского. – Да, я слышал, – сказал он с сочувствием и, помолчав немного, продолжал: – Вот и скифская война. Это все хог'ошо, только не для тех, кто своими боками отдувается. А вы – князь Андг'ей Болконский? – Он покачал головой. – Очень г'ад, князь, очень г'ад познакомиться, – прибавил он опять с грустной улыбкой, пожимая ему руку.
Князь Андрей знал Денисова по рассказам Наташи о ее первом женихе. Это воспоминанье и сладко и больно перенесло его теперь к тем болезненным ощущениям, о которых он последнее время давно уже не думал, но которые все таки были в его душе. В последнее время столько других и таких серьезных впечатлений, как оставление Смоленска, его приезд в Лысые Горы, недавнее известно о смерти отца, – столько ощущений было испытано им, что эти воспоминания уже давно не приходили ему и, когда пришли, далеко не подействовали на него с прежней силой. И для Денисова тот ряд воспоминаний, которые вызвало имя Болконского, было далекое, поэтическое прошедшее, когда он, после ужина и пения Наташи, сам не зная как, сделал предложение пятнадцатилетней девочке. Он улыбнулся воспоминаниям того времени и своей любви к Наташе и тотчас же перешел к тому, что страстно и исключительно теперь занимало его. Это был план кампании, который он придумал, служа во время отступления на аванпостах. Он представлял этот план Барклаю де Толли и теперь намерен был представить его Кутузову. План основывался на том, что операционная линия французов слишком растянута и что вместо того, или вместе с тем, чтобы действовать с фронта, загораживая дорогу французам, нужно было действовать на их сообщения. Он начал разъяснять свой план князю Андрею.