Розсіювання електронів на оптичних хвилях в полярних кристалах

У полярних напівпровідниках A^IIB^VI та A^IIIB^V електрони провідності сильніше взаємодіють з оптичними фононами, ніж з акустичними. Протифазне зміщення сусідніх іонів створює локальне електричне поле, яке переміщується по кристалу у формі плоских хвиль.

Довгохвильові оптичні коливання називаються поляризаційними хвилями. На цих хвилях розсіюються заряди, причому на поздовжніх сильніше, ніж а поперечних. Оскільки частота оптичних фононів слабо залежить від величини хвильового вектора, для спрощення розрахунку її вибирають постійною і рівною максимальній частоті .

Припущення про пружний характер розсіювання, коли можна ввести поняття про час релаксації, виконується тільки тоді, коли середня енергія носіїв заряду досить велика порівняно з енергією фононів ().

В області високих температур

Тут

В області низьких температур енергія електрона зміниться мало, а його хвильовий вектор значно зміниться. Отже процес нагадує пружне зіткнення і можна ввести час релаксації.

Експеримент показав, що для полярного п’єзоелектрика ZnS в температурному інтервалі 125-250 К переважає розсіювання на оптичних фононах, а при нижчих температурах на п’єзоелектричних акустичних фононах.

Цікаво, що для розсіювання на неполярних оптичних коливаннях ґратки залежність часу релаксації від температури та енергії збігається з часом релаксації на акустичних хвилях.