Фотостимулированные явления в твердых телах. Клюев В.Г. - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

33
электрон в зоне проводимости е
–
(N
–
– концентрация таких электронов) и
дырка в валентной зоне е
+
(N
+
– концентрация таких дырок). α – скорость
образования (генерации) пар электрон-дырка. Как правило, рекомбинация
свободного электрона со свободной дыркой запрещена правилами отбора.
-
N
e
-
e
-
с N
-
e
-
c
hν
люм
hν
люм
ω
2
δ
2
ΔE
2
hν
ИК
=ΔE
2
β α N
2
n
2
β N
2
n
2
N
1
n
1
hν
УФ
> ΔE
g
N
1
n
1
δ
1
v v
N
+
e
+
а б
Рис. 2.1. Зонная схема кристаллофосфора: a – режим возбуждения
(освещения) кристалла УФ-излучением; б – режим стимуляции ФСВЛ
(освещение кристалла ИК-светом). Смысл обозначений принят согласно
[4] и приведен в тексте
Поэтому (в рамках принятой простейшей модели кристалла)
свободные дырки с вероятностью δ
1
захватываются (локализуются на...,
переходят на...) центрами (центры) люминесценции, концентрация
которых равна N
1
. Аналогично свободные электроны с вероятностью δ
2
захватываются примесными центрами, концентрация которых равна N
2
или с вероятностью β рекомбинируют с дырками, локализованными на
центрах люминесценции с излучением квантов hν
люм
, которые
регистрируются в эксперименте.
В процессе возбуждения кристалла часть неравновесных электронов
локализуется на центрах захвата N
2
(n
2
– концентрация таких электронов).
Число локализованных электронов n
2
называется запасенной светосуммой
(S
запасенная
). При этом в силу закона сохранения заряда на центрах
люминесценции N
1
локализовано такое же количество дырок n
1
.
После выключения возбуждающего УФ-света излучение
люминесценции прекращается. Однако кристалл остается в возбужденном
состоянии, так как неравновесные электроны и дырки локализованы на
электронных и дырочных центрах захвата в виде запасенной светосуммы.
Время, в течение которого кристалл не подвергается внешним
воздействиям, называется темновым интервалом (τ
темн
). В таком состоянии
(если е
–
и е
+
локализованы на достаточно глубоких ловушках) кристалл
может находиться долго.
Если во время темнового интервала кристалл осветить ИК
излучением с энергией кванта hν = ΔE
2
, равной энергетической глубине
электронной ловушки, то это излучение будет переводить локализованные
электроны в зону проводимости (переход с параметром ω
2
на рис. 2.1 б)). 
электрон в зоне проводимости е– (N– – концентрация таких электронов) и
дырка в валентной зоне е+ (N+ – концентрация таких дырок). α – скорость
образования (генерации) пар электрон-дырка. Как правило, рекомбинация
свободного электрона со свободной дыркой запрещена правилами отбора.
      -
      N e-                    e-    с          N- e-                 c
      hνлюм                                    hνлюм              ω2
                              δ2                               ΔE2 hνИК=ΔE2
          β        α N2            n2               β        N2      n2

     N1            n1              hνУФ> ΔEg   N1       n1
              δ1                     v                                v
              N+          +
                          e
      а                                         б
        Рис. 2.1. Зонная схема кристаллофосфора: a – режим возбуждения
(освещения) кристалла УФ-излучением; б – режим стимуляции ФСВЛ
(освещение кристалла ИК-светом). Смысл обозначений принят согласно
[4] и приведен в тексте
        Поэтому (в рамках принятой простейшей модели кристалла)
свободные дырки с вероятностью δ1 захватываются (локализуются на...,
переходят на...) центрами (центры) люминесценции, концентрация
которых равна N1. Аналогично свободные электроны с вероятностью δ2
захватываются примесными центрами, концентрация которых равна N2
или с вероятностью β рекомбинируют с дырками, локализованными на
центрах люминесценции с излучением квантов hνлюм, которые
регистрируются в эксперименте.
        В процессе возбуждения кристалла часть неравновесных электронов
локализуется на центрах захвата N2 (n2 – концентрация таких электронов).
Число локализованных электронов n2 называется запасенной светосуммой
(Sзапасенная). При этом в силу закона сохранения заряда на центрах
люминесценции N1 локализовано такое же количество дырок n1.
        После     выключения     возбуждающего    УФ-света    излучение
люминесценции прекращается. Однако кристалл остается в возбужденном
состоянии, так как неравновесные электроны и дырки локализованы на
электронных и дырочных центрах захвата в виде запасенной светосуммы.
Время, в течение которого кристалл не подвергается внешним
воздействиям, называется темновым интервалом (τтемн). В таком состоянии
(если е– и е+ локализованы на достаточно глубоких ловушках) кристалл
может находиться долго.
        Если во время темнового интервала кристалл осветить ИК
излучением с энергией кванта hν = ΔE2, равной энергетической глубине
электронной ловушки, то это излучение будет переводить локализованные
электроны в зону проводимости (переход с параметром ω2 на рис. 2.1 б)).
                                          33

Страницы