Ударная ионизация экситонов в монокристаллическом кремнии и ее влияние на концентрацию экситонов и люминесценцию в области края фундаментального поглощения

При высоком уровне инжекции исследовано влияние ударной ионизации экситонов свободными носителями заряда на концентрацию экситонов в монокристаллическом кремнии ($c$-Si) при комнатной температуре. При достаточно больших концентрациях свободных электронов $(n)$ ударная ионизация экситонов доминирует над их термической ионизацией. При таких $n$ эффект обусловливает значительно меньшие, чем без его учета, концентрации экситонов $n_{\mathrm{ex}}(n)$, близкие к линейным, или линейные участки зависимостей $n_{\mathrm{ex}}(n)$ и зависимостей интенсивности краевой люминесценции $c$-Si от интенсивности ее возбуждения. Описанный метод вычислений $n_{\mathrm{ex}}$ может быть развит для других полупроводников и при других температурах.