Перенормировка энергетического спектра и диэлектрическая проницаемость в двухзонной модели узкощелевого полупроводника

Б. Л. Гельмонт, М. В. Кисин


Аннотация: Степень влияния много-частичных эффектов возрастает с уменьшением ширины запрещенной зоны. Показано, что в случае модели Дирака кулоновское взаимодействие валентных электронов приводит к логарифмической перенормировке параметров энергетического спектра. Найден неренормированный закон дисперсии электронов и дырок, отличающийся от дираковского спектра. Получено выражение для высокочастотной диэлектрической проницаемости $\varkappa_{\infty}$, показана неприменимость приближения хаотических фаз. В случае многодолинных полупроводников $\varkappa_{\infty}$ неаддитивным образом зависит от числа долин. Рассчитанная величина $\varkappa_{\infty}$ для Pb$_{1-x}$Sn$_{x}$Se сравнивается с экспериментом. Показано, что в ряду твердых растворов с различной шириной запрещенной зоны матричный элемент импульса также нельзя считать постоянной величиной.