Фотостимулированные явления в твердых телах. Клюев В.Г. - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

29
образования новых центров (ЦП для электронов) с концентрацией N
t
описывается уравнением
2
,
(3)
t
1
dN
=
αNN
dt
(1)
где
3
1
()
N
– концентрация центров прилипания, захвативших
электрон;
N
2
– концентрация дефектов, с которыми эти центры ассоциируются;
α – коэффициент, зависящий от температуры, коэффициента
диффузии подвижного центра и сечения взаимодействия центров 1 и 2.
Рассмотрим случай, когда времена перезарядки центров 1, т. е.
времена обмена электронами между этими центрами и зоной
проводимости τ
е
малы по сравнению с временами образования новых
центров τ. Тогда в области времен
τ >> t >> τ
e
301
11
()
tcc1
N=n(NN)[n+N(EkT)]
−
−− (2)
где N
c
– плотность состояний в зоне проводимости;
c1
E
– энергетическое расстояние уровня центра 1 от дна зоны
проводимости;
n – концентрация фотоэлектронов;
0
1
N
– концентрация центров 1 при t = 0.
При N
2
>> N
1
и начальных условиях t = 0, N
t
= 0 получим
11
1exp/
exp/.
0
t1
0
2cc1
N=N[(t τ)],
τ = αnN[n+N(EkT)]
−−
−
−
(3)
Так как коэффициент α содержит коэффициент диффузии центра 1,
то можно записать
exp/
0d
α = α (EkT),
−
где Е
d
– энергия активации диффузии. Тогда
11
exp/exp/.
0
02dcc1
τ = α nN(EkT)[n+N(EkT)]
−−
−− (4)
При n <<
1
exp/
cc1
N(EkT)]
−
−
1
0
exp
0
2dc1
c
α nNEE
τ =(),
NkT
−
−
− (5)
т. е. в энергию активации реакции Е
а
входит энергия активации диффузии
и энергия ионизации центра: E
a
= E
d
– E
c1
.
При n >>
1
exp/
cc1
N(EkT)]
−
−
10
2
exp/
0d
τ = α N(EkT)
−
−
и Е
а
= Е
d
.
При n ≈
1
exp/
cc1
N(EkT)]
−
− энергия Е
а
зависит от интенсивности
света, вызывающего реакцию.
2. Рассмотрим термический распад ассоциатов донорных дефектов. 
образования новых центров (ЦП для электронов) с концентрацией Nt
описывается уравнением
                                        dN t
                                             = αN1(3) N 2 ,                   (1)
                                         dt
     где N1( 3 ) – концентрация центров прилипания, захвативших
электрон;
     N2 – концентрация дефектов, с которыми эти центры ассоциируются;
     α – коэффициент, зависящий от температуры, коэффициента
диффузии подвижного центра и сечения взаимодействия центров 1 и 2.
     Рассмотрим случай, когда времена перезарядки центров 1, т. е.
времена обмена электронами между этими центрами и зоной
проводимости τе малы по сравнению с временами образования новых
центров τ. Тогда в области времен
                                      τ >> t >> τe
                     N1 = n(N1 − N t )[n + N c exp( − Ec1 / kT)] −1 ,
                       (3)         0
                                                                              (2)
     где Nc – плотность состояний в зоне проводимости;
      Ec1 – энергетическое расстояние уровня центра 1 от дна зоны
проводимости;
     n – концентрация фотоэлектронов;
      N10 – концентрация центров 1 при t = 0.
     При N2 >> N1 и начальных условиях t = 0, Nt = 0 получим
                           N t = N10 [ 1 − exp(t / τ)],
                                                                              (3)
                           τ −1 = αnN 20 [n + N c exp( − Ec1 / kT)] −1.
     Так как коэффициент α содержит коэффициент диффузии центра 1,
то можно записать
                                 α = α0 exp( − Ed / kT),
     где Еd – энергия активации диффузии. Тогда
                τ −1 = α0 nN 20 exp( − Ed / kT)[n + N c exp( − Ec1 / kT)] −1. (4)
      При n << N c exp( − Ec1 / kT)] −1
                            −1   α0 nN 20       E − Ec1
                          τ =             exp( − d      ),          (5)
                                   Nc              kT
т. е. в энергию активации реакции Еа входит энергия активации диффузии
и энергия ионизации центра: Ea = Ed – Ec1.
       При n >> N c exp( − Ec1 / kT)] −1
                                 τ −1 = α0 N 20exp( − Ed / kT)
      и Еа = Еd.
      При n ≈ N c exp( − Ec1 / kT)] −1 энергия Еа зависит от интенсивности
света, вызывающего реакцию.
      2. Рассмотрим термический распад ассоциатов донорных дефектов.
                                              29

Страницы