Физический энциклопедический словарь - электронно-дырочная жидкость

В отличие от обычных жидкостей в Э.-д. ж. отсутствуют тяжёлые ч-цы. Поэтому Э.-д. ж. обладает сильно выраженными квант. свойствами: 1) она не может кристаллизоваться, а остаётся жидкостью вплоть до самых низких темп-р (см. Квантовая жидкость); 2) она не может быть жидкостью мол. типа, т. е. состоять из экситонов или экситонных молекул, а состоит из квазисвободных эл-нов и дырок, т. е. подобна жидкому металлу.

Кулоновское вз-ствие, связывающее ч-цы в Э.-д. ж., ослаблено диэлектрич. проницаемостью кристалла. Поэтому по сравнению с обычными жидкостями энергии связи ξ0 на одну ч-цу и концентрация ч-ц n в Э.-д. ж. малы (ξ0~10^-2—10^-1 эВ, n0~10¹⁷—10¹⁹ см^-3). Область темп-р Т, при к—рых возможно существование Э.-д. ж., по порядку величины определяется соотношением: kT0,1ξ0, Т~10—100 К.

Диаметр капель ~1—10 мкм, однако в спец. условиях удаётся наблюдать капли с диаметрами до 1 мм

881

(рис.). Капли можно ускорять до скоростей порядка скорости звука в кристалле, т. е. это подвижные области высокой металлич. проводимости внутри практически непроводящего (при низких Т) кристалла. Э.-д. ж. можно рассматривать как устойчивые

Инфракрасная фотография электронно-дырочной капли в Ge: 1 — образец Ge; 2 — электронно-дырочная капля.

макроскопич. «сгустки» введенной в кристалл энергии возбуждения. Эта энергия выделяется в процессе рекомбинации эл-нов и дырок частично в виде эл.-магн. излучения, поэтому Э.-д. ж. являются интенсивными источниками света. Э.-д. ж. наиболее полно изучена в Ge и Si, однако есть указания на её существование и в др. полупроводниках.

• См. лит. при ст. Экситон.

Л. В. Келдыш.