Фотостимулированные явления в твердых телах. Клюев В.Г. - 35 стр.

UptoLike

Составители: 

35
люминесценции». Интервал 0 < t < t
ст
называется «временем разгорания
люминесценции». В течение этого времени происходит локализация
неравновесных электронов и дырок на соответствующих центрах и
образуется S
запасенная
запасенная светосумма. Численно ее характеризует
заштрихованная площадь над кривой 3.
В момент t = t
1
УФ-излучение выключается и начинается «темновая
пауза». В это время интенсивность люминесценции снижается согласно
кривой 4 на рис. 2.2 б). Наличие свечения в начале τ
темн
существует
благодаря рекомбинации свободных е
и е
+
, оставшихся в зоне
проводимости и валентной зоне после выключения возбуждения.
После «затухания» люминесценции (J
люм
(t
темн
> t
1
) ~ 0) в момент t = t
2
включается ИК-свет, интенсивность которого в процессе измерения
ФСВЛ (τ
ФСВЛ
) остается постоянной (кривая 2 на рис. 2.2, в)).
Интенсивность люминесценции в процессе «стимуляции ФСВЛ» как
функция времени представлена кривой 5 на рис. 2.2, в). Площадь под
кривой 5 равна полному числу излученных квантов люминесценции. Эта
площадь называется «высвеченной светосуммой» и характеризует число
локализованных зарядов. В рамках модели кристалла, представленной на рис. 1,
S
запасенная
= S
высвеченная
. Процесс измерения ФСВЛ заканчивается, когда
J
люм
ФСВЛ
~ 0.
2.2. Простейшая модель кристалла в режиме измерения ФСВЛ
(теоретическое рассмотрение)
Будем рассматривать простейшую модель кристалла, содержащего
один тип центров люминесценции и один тип глубоких электронных
ловушек, в режиме стимуляции ФСВЛ согласно рис. 1 б).
Скорость уменьшения числа электронов на уровне N
2
пропорциональна их числу n
2
и вероятности перехода их в зону
проводимости ω
2
. Математически это выглядит так:
22
.
2
dn
=
ω n
dt
(1)
Скорость уменьшения числа дырок на уровне N
1
пропорциональна
их числу n
1
, вероятности их рекомбинации со свободными электронами β,
а также концентрации свободных электронов N
-
. Математически это
выглядит так:
.
1
1
dn
=
βnN
dt
(2)
Скорость изменения числа свободных электронов равна
2
21
dN
=
ω n βnN
dt
(3)
При этом закон сохранения электрического заряда имеет вид:
n
1
= n
2
+N
.
(4)
люминесценции». Интервал 0 < t < tст называется «временем разгорания
люминесценции». В течение этого времени происходит локализация
неравновесных электронов и дырок на соответствующих центрах и
образуется Sзапасенная – запасенная светосумма. Численно ее характеризует
заштрихованная площадь над кривой 3.
        В момент t = t1 УФ-излучение выключается и начинается «темновая
пауза». В это время интенсивность люминесценции снижается согласно
кривой 4 на рис. 2.2 б). Наличие свечения в начале τтемн существует
благодаря рекомбинации свободных е– и е+, оставшихся в зоне
проводимости и валентной зоне после выключения возбуждения.
        После «затухания» люминесценции (Jлюм(tтемн > t1) ~ 0) в момент t = t2
включается ИК-свет, интенсивность которого в процессе измерения
ФСВЛ (τФСВЛ) остается постоянной (кривая 2 на рис. 2.2, в)).
Интенсивность люминесценции в процессе «стимуляции ФСВЛ» как
функция времени представлена кривой 5 на рис. 2.2, в). Площадь под
кривой 5 равна полному числу излученных квантов люминесценции. Эта
площадь называется «высвеченной светосуммой» и характеризует число
локализованных зарядов. В рамках модели кристалла, представленной на рис. 1,
Sзапасенная = Sвысвеченная. Процесс измерения ФСВЛ заканчивается, когда
   ФСВЛ
 J люм ~ 0.


      2.2. Простейшая модель кристалла в режиме измерения ФСВЛ
(теоретическое рассмотрение)
      Будем рассматривать простейшую модель кристалла, содержащего
один тип центров люминесценции и один тип глубоких электронных
ловушек, в режиме стимуляции ФСВЛ согласно рис. 1 б).
      Скорость уменьшения числа электронов на уровне N2
пропорциональна их числу n2 и вероятности перехода их в зону
проводимости ω2. Математически это выглядит так:
                                  dn2
                                      = −ω2 n2 .                  (1)
                                   dt
      Скорость уменьшения числа дырок на уровне N1 пропорциональна
их числу n1, вероятности их рекомбинации со свободными электронами β,
а также концентрации свободных электронов N- . Математически это
выглядит так:
                                dn1
                                      = − βn1 N − .               (2)
                                  dt
      Скорость изменения числа свободных электронов равна
                              dN −
                                    = ω2 n2 − βn1 N − .           (3)
                               dt
      При этом закон сохранения электрического заряда имеет вид:
                                     n1 = n2+N– .                 (4)

                                     35