Tính chất quang học và cấu trúc điện tử của germanium vô định hình

Các hằng số quang học của germanium vô định hình được xác định cho các năng lượng photon từ 0.08 đến 1.6 eV. Từ 0.08 đến 0.5 eV, sự hấp thụ là do các chuyển tiếp bảo toàn k của lỗ giữa các dải giá trị như trong tinh thể p-type; sự tách spin-orbit được tìm thấy là 0.20 và 0.21 eV trong các mẫu không xử lý nhiệt và đã xử lý nhiệt tương ứng. Khối lượng hiệu dụng của các lỗ trong ba dải là 0.49 m (tương ứng là 0.43 m); 0.04 m, và 0.08 m. Một dải hấp thụ được quan sát thấy dưới bờ hấp thụ chính (tại 300 °K, tối đa của dải này là 0.86 eV); sự hấp thụ trong dải này gia tăng khi nhiệt độ tăng. Dải này được cho là do các exciton bị gắn với các chất chấp nhận trung tính, và có thể đây chính là những chất đóng vai trò quyết định trong các thuộc tính vận chuyển và được cho là liên quan đến các khoảng trống. Bờ hấp thụ có dạng: ω²ϵ₂∼(hω−E_g)² (E_g = 0.88 eV tại 300 °K). Điều này gợi ý rằng các chuyển tiếp quang học bảo toàn năng lượng nhưng không bảo toàn véctơ k, và rằng mật độ trạng thái gần các cực dải có sự phụ thuộc cùng một cách vào năng lượng như trong germanium tinh thể. Một lý thuyết đơn giản mô tả tình huống này đã được đề xuất, và việc so sánh nó với các kết quả thực nghiệm dẫn đến một ước lượng về sự định tâm của các hàm sóng dải dẫn.