Фотостимулированная вспышка люминесценции. Клюев В.Г. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

7
стимуляции ФСВЛ ИК светом. Обычный вид такой зависимости
представлен на рис. 4.
Видно , что экспериментальная кривая отличается от теоретической (рис. 3)
как на начальном участке (начинается со значения J
люм
(0)=0), так и на конечном
(t
∞
=10÷100 с). Это означает, что простейшая модель не соответствует реальной
картине распределения уровней в запрещенной зоне кристалла . То есть в
реальном кристалле число по крайней мере уровней больше двух. Однако ,
несмотря на это обстоятельство , для оценки электронных свойств кристаллов, как
правило , используется вышеприведенная простейшая модель кристалла в силу ее
структурной простоты и простоты аналитических решений (18) и (19).
J
люм
(t)
S
высвеченная
∆t
0
0 t
0
t
∞
t, c.
Рис. 4. Экспериментальная зависимость интенсивности люминесценции в
процессе измерения ФСВЛ.
Поэтому за начальную светосумму принимается величина
J
0
=
∫
0
t
0
люм
dt)t(J , (20)
где t
0
- время, соответствующее первым нескольким точкам начального участка
кривой, выбираемое в зависимости от крутизны этого участка .
Полная (высвеченная) светосумма находится интегрированием кривой от
t=0 до t= t
∞
, которое соответствует времени, за которое интенсивность вспышки
уменьшается до фоновых показаний установки .
S =
∫
∞
t
0
люм
dt)t(J , (21)
Интерпретируя результаты эксперимента , основываясь на простейшей
модели кристалла , считают, что высвеченная светосумма , равная концентрации
локализованных электронов, пропорциональна и концентрации самих
электронных ловушек, т.е .
S~N
2
, (22)
а величина К
k
, которая называется коэффициентом кинетики ФСВЛ, при
I=const пропорциональна эффективному сечению захвата фотонов центра
локализации электронов, т.е .
K
k
~σ
2
(23) 
                                                        7
сти муляци и        ФСВ Л       И К       све то м. О б ы чны й ви д та ко й за ви си мо сти
пр е дста вле н на р и с. 4.
        В и дно , что экспе р и ме нта льна я кр и ва я о тли ча е тся о тте о р е ти че ско й (р и с. 3)
ка к на на ча льно м уча стке (на чи на е тся со зна че ни я Jлюм (0)=0), та к и на ко не чно м
(t∞ =10÷100 с). Это о зна ча е т, что пр о сте йш а я мо де ль не со о тве тствуе т р е а льно й
ка р ти не р а спр е де ле ни я ур о вне й в за пр е ще нно й зо не кр и ста лла. Т о е сть в
р е а льно м кр и ста лле чи сло по кр а йне й ме р е ур о вне й б о льш е двух. О дна ко ,
не смо тр я на это о б сто яте льство , для оценк и эле ктр о нны х сво йств кр и ста лло в, ка к
пр а ви ло , и спо льзуе тся вы ш е пр и ве де нна я пр о сте йш а я мо де ль кр и ста лла в си лу е е
стр уктур но й пр о сто ты и пр о сто ты а на ли ти че ски х р е ш е ни й (18) и (19).
         Jлюм (t)



                                     Sвы све че нна я


  ∆ t0


           0 t0                                               t∞          t, c.

        Р и с. 4. Экспе р и ме нта льна я за ви си мо сть и нте нси вно сти люми не сце нци и в
пр о це ссе и зме р е ни я ФСВ Л.

         П о это му за на ча льную све то сумму пр и ни ма е тся ве ли чи на
                                           t0
                                     J0 = ∫ J люм ( t )dt ,                                        (20)
                                            0
г де t0 - вр е мя, со о тве тствующе е пе р вы м не ско льки м то чка м на ча льно г о уча стка
кр и во й, вы б и р а е мо е в за ви си мо сти о ткр ути зны это г о уча стка .
        П о лна я (вы све че нна я) све то сумма на хо ди тся и нте г р и р о ва ни е м кр и во й о т
t=0 до t= t∞ , ко то р о е со о тве тствуе твр е ме ни , за ко то р о е и нте нси вно стьвспы ш ки
уме ньш а е тся до ф о но вы х по ка за ни й уста но вки .
                                           t∞
                                     S = ∫ J люм ( t )dt ,                                         (21)
                                            0
       И нте р пр е ти р уя р е зульта ты экспе р и ме нта , о сно вы ва ясь на пр о сте йш е й
мо де ли кр и ста лла , счи та ю т, что вы све че нна я све то сумма , р а вна я ко нце нтр а ци и
ло ка ли зо ва нны х электр о но в, пр о по р ци о на льна и ко нце нтр а ци и са ми х
электр о нны х ло вуш е к, т.е .
                                         S~N 2,                                              (22)
а ве ли чи на Кk , ко то р а я на зы ва е тся ко эф ф и ци ент о м ки нет и ки Ф С В Л , пр и
I=const пр о по р ци о на льна эф ф е кти вно му се че ни ю за хва та ф о то но в це нтр а
ло ка ли за ци и эле ктр о но в, т.е .
                                         K k~σ 2                                             (23)

Страницы