直接带隙半导体中的碰撞电离速率

我们提出具有$\Gamma$点直接带隙的半导体中碰撞电离的量子力学理论。研究表明，阈值$E_{th}$附近的碰撞电离速率$\mathcal{W}(E)$的能量依赖由两项叠加给出，其中一项在$E-E_{th}$中强各向异性且为二次方，另一项各向同性且在$E-E_{th}$中为三次方。在此表示中系数的显式形式在14带${\bf k\cdot p}$模型框架下推导得出，并且我们断言对于大多数带隙$E_g$直至1.5 eV的直接带隙材料，三次方贡献在室温下占主导。