“Отрицательная” щель в спектре локализованных состояний (In$_{2}$O$_{3})_{0.9}$(SrO)$_{0.1}$

Исследованы спектры отражения $R(\hbar\omega)$, пропускания $t(\hbar\omega)$, поглощения $\alpha(\hbar\omega)$ и преломления $n(\hbar\omega)$ поликристаллических образцов In$_{2}$O$_{3}$–SrO с низкой оптической прозрачностью, содержащих кристаллиты In$_{2}$O$_{3}$ и In$_{2}$SrO$_{4}$ с прослойками In$_{4}$SrO$_{6+\delta}$. В области малых $\hbar\omega$ коэффициент отражения уменьшается с ростом сопротивления образцов при их насыщении кислородом. С помощью соотношений классической электродинамики рассчитаны спектральные зависимости $n(\hbar\omega)$ и $\alpha(\hbar\omega)$. Результаты сопоставлены с данными, полученными на основе спектров $t(\hbar\omega)$. Расчетные спектры поглощения интерпретируются в рамках модели, предполагающей перекрытие хвостов плотности состояний валентной зоны и зоны проводимости с образованием “отрицательной” щели в плотности состояний, $E_{gn}$ = -0.12 – -0.47 eV, при сильном разупорядочении структуры образцов. Показано, что, наряду с высокой концентрацией дефектов, важнейшую роль в размытии края поглощения и сдвиге его в область малых энергий играет зона глубоких акцепторных состояний стронция в основной матричной фазе In$_{2}$O$_{3}$. Определена прямая щель $E_{gd}$ = 1.3 eV, относящаяся к фазе In$_{2}$SrO$_{4}$. Обсуждается зонная энергетическая диаграмма и роль туннелирования, снижающего пороговую энергию для межзонных оптических переходов.