Numéro
J. Phys. Radium
Volume 21, Numéro 12, décembre 1960
Page(s) 825 - 834
DOI https://doi.org/10.1051/jphysrad:019600021012082500
J. Phys. Radium 21, 825-834 (1960)
DOI: 10.1051/jphysrad:019600021012082500

Structure de bandes des cristaux de type wurtzite. Transitions optiques intrinsèques dans le CdS

M. Balkanski1 et J. des Cloizeaux2

1  Laboratoire de Physique de l'École Normale Supérieure, Paris
2  Centre d'Études Nucléaires de Saclay


Abstract
The band structure near the center of the Brillouin zone for wurtzite-type crystals is deduced from group theory considerations. CdS is taken as an example and the theoretical conclusions are compared to some experimental results. The introduction of spin orbit coupling leads to three complex valence bands originating from the sulphur 3p levels. The maximum of the uppermost valence band is at the center of the Brillouin zone and the two lower valence bands have six maxima near k = 0. The conduction band originating from 5s cadmium levels has six minima near k = 0. The optical transitions near the absorption edge include the band to band transitions as well as the exciton creation. A second article deals with the exciton problem in wurtzite-type crystals.


Résumé
La structure de bande près du centre de la zone de Brillouin pour des cristaux de type wurtzite est déduite des considérations de la théorie des groupes. Le CdS est pris comme exemple concret de cette étude théorique dont les déductions sont comparées aux faits expérimentaux concernant ce corps. L'introduction du couplage spin-orbite donne 3 bandes de valence complexes à l'origine desquelles se trouvent les niveaux 3p du soufre. Le maximum de la bande de valence supérieure est situé au centre de la zone de Brillouin et les 2 bandes de valences inférieures ont chacune 6 minima au voisinage de k = 0. La bande de conduction formée à partir des niveaux 5s de cadmium a 6 minima au voisinage de k = 0. Les transitions optiques au voisinage de la limite d'absorption concernent à la fois les transitions de bande à bande et les transitions qui ont pour résultat la création d'excitons. Un second article traite le problème de l'exciton dans les cristaux de type wurtzite.

PACS
71 - Electronic structure of bulk materials.

Key words
cadmium compounds -- band structure