OPTICAL ABSORPTION IN ZnSiP₂

Résumé
On a étudié le coefficient d'absorption de ZnSiP₂ au voisinage de sa bande interdite pour les deux polarisations. On a trouvé trois singularités pour E ⊥ c qui sont attribuées à des transitions pseudo-directes. L'absorption pour E // c est attribuable principalement à des transitions indirectes. Une courbe théorique a été ajustée aux résultats expérimentaux à l'aide des intensités relatives des transitions pseudo-directes calculées à partir du modèle quasi cubique. Ceci conduit pour l'énergie de liaison de l'exciton à une valeur approximative de 22 meV, et pour l'élément de matrice des transitions pseudo-directes à une valeur à peu près mille fois plus petite que celle des transitions directes dans les composés III-V. Les différences d'énergie entre les bandes de valence donnent des valeurs pour l'énergie du couplage spin-orbite de 0,056 eV et pour l'énergie du champ cristallin de - 0,130 eV. La bande interdite de ZnSiP₂ à la température ambiante est de 2,082 eV après avoir tenu compte de l'énergie de liaison de l'exciton.

Abstract
The polarised absorption coefficient of ZnSiP₂ near the fundamental absorption edge has been studied. Three singularities were found for E ⊥ c which are attributed to pseudodirect transitions. The absorption for E // c is mainly due to indirect transitions. A theoretical curve was fitted to the experimental results with the aid of the relative theoretical intensities for pseudodirect transitions calculated from the quasicubic model. This yields approximate values for the exciton binding energy of 22 meV, and for the matrix element for pseudodirect transitions about a thousand times smaller than that for direct transitions in III-V compounds. The splittings of the valence bands give values for the spin-orbit splitting of 0.056 eV and of the crystal field splitting of - 0.130 eV. The lowest band gap in ZnSiP₂ is pseudodirect at 2.082 eV at room temperature after making allowance for the exciton binding energy.