Investigación

 

Scaling of the optical phonon frequency in diamond-like elements and III-V group semiconductor compounds

 

J.L. Escamilla Reyes^a and E. Haro Poniatowski^b

 

^a Tecnológico de Monterrey, Campus Ciudad de México, Departamento de Ciencias Básicas, México 14380, México, D.F. e-mail: jescamil@itesm.mx.

^b Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa, Departamento de Física, Laboratorio de Óptica Cuántica, Apartado Postal 55-534, México 09340, México D.F.

 

Recibido el 26 de mayo de 2004.
Aceptado el 12 de julio de 2004.

 

Abstract

In this work, the homology in the vibrational properties of solids with diamond and zincblende crystal structure is studied. Introducing the Tolpygo's dimensionless frequency we scale the phonon dispersion curves along high-symmetry directions for diamond-like elements and some III-V semiconductor compounds (AB compounds); also, starting from the diamond-like structure element phonon frequencies, we calculate the optical phonon frequencies for such AB compounds. The agreement between theoretical and experimental data is outstanding considering the simplicity of the calculations needed to obtain these results.

Keywords: Anharmonicity; diamond structure; phonon dispersion curves; Raman scattering; optical-phonon channels of decay.

 

Resumen

En este artículo, estudiamos la homología en las propiedades vibracionales de los sólidos con estructuras tipo diamante y zincblenda. Por medio de la frecuencia adimensional de Tolpygo, escalamos las curvas de dispersión de fonones tanto para elementos con estructura de diamante, así como para algunos compuestos semiconductores de los grupos III-V; además, a partir de las frecuencias de los fonones en elementos con estructura de diamante, obtenemos las frecuencias del fonón óptico en compuestos AB. Considerando la sencillez de los cálculos empleados, la concordancia entre los resultados teóricos y los valores experimentales es notable.

Descriptores: Anarmonicidad; estructura de diamante; curvas de dispersión de fonones; esparcimiento Raman; canales de decaimiento del fonón óptico.

 

PACS: 63.20.Dj; 63.20.Ry

 

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