Процессы в твердых телах, стимулированные излучением. Клюев В.Г - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

10
- возбуждение центров – т.е. переход электронов из
основного состояния в возбужденное, соответствующее
антисвязывающей орбитали .
1
0
. Перезарядка есть прямое следствие захвата неравновесных носителей
центрами захвата и рекомбинации. Изменение заряда центров в свою очередь
может вызывать следующие эффекты :
а ) Уменьшение или исчезновение сил кулоновского притяжения между
компонентами Д -А – пар, адсорбированных ионов, атомов или более сложных
комплексов, а также уменьшение или исчезновение сил связи молекулярного типа
в ассоциированных Д -А – парах и комплексах при уходе электрона ,
осуществляющего эту связь. В результате , если температура достаточно высока ,
становится возможным их диффузионный распад.
Энергия активации таких процессов представляет собой:
- либо энергию активации диффузии Е
аd
подвижного компонента
комплекса (если перезарядка полностью уничтожает силы связи между
дефектами и энергия активации распада комплекса после перезарядки
отсутствует);
- либо оставшуюся после перезарядки энергию активации распада
комплекса ;
- либо сумму этой энергии и Е
аd
.
б ) Возникновение сил кулоновского притяжения между участвующими в
ФХР дефектами или уменьшение сил их взаимного отталкивания, а также
заполнение центров электронами , осуществляющими молекулярную связь в
комплексе .
в) Изменение коэффициента диффузии перезаряженных центров.
Перезарядка центра может приводить к изменению Е
а
его диффузии вследствие
изменения взаимодействия с решеткой при сильной электрон-фононной связи , т.е .
энергия электронного возбуждения превращается в потенциальную энергию
системы кристалл- диффузант, что изменяет потенциальный барьер для миграции.
Основные случаи миграции, стимулированной перезарядкой следующие :
1. Положение потенциального минимума в решетке одно и тоже для обоих
зарядовых состояний, а изменяется только высота барьера. Тогда в обоих
зарядовых состояниях диффузия происходит путем термически
активируемого процесса , но с разными энергиями активации.
2. Наряду с изменением высоты потенциального барьера существенно
изменяется равновесное положение иона так, что положение минимума
потенциальной энергии системы в основном состоянии соответствует
положению максимума или положению седловой точки в перезаряженном
состоянии. В этом случае возможна атермическая (безактивационная)
диффузия центра, если имеет место циклическое изменение его зарядового
состояния, что может быть , например, при рекомбинации на нем
неравновесных носителей. При этом дефект совершает один диффузионный
прыжок при изменении зарядового состояния (механизм Оксенгендлера-
Бургуэна ).
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                                               10
                   - во зб уж де ни е це нтр о в – т.е .                       пе р е хо д эле ктр о но в и з
                        о сно вно г о со сто яни я в во зб уж де нно е , со о тве тствующ е е
                        а нти связы ва ющ е й о р б и та ли .
                     0
                   1 . Пе р е за р ядка е сть пр ямо е сле дстви е за хва та не р а вно ве сны х но си те ле й
           це нтр а ми за хва та и р е ко мб и на ци и . И зме не ни е за р яда це нтр о в в сво ю о че р е дь
           мо ж е твы зы ва ть сле дующ и е эф ф е кты :
                   а ) У ме ньше ни е и ли и сче зно ве ни е си л куло но вско г о пр и тяж е ни я ме ж ду
           ко мпо не нта ми Д -А – па р , а дсо р б и р о ва нны х и о но в, а то мо в и ли б о ле е сло ж ны х
           ко мпле ксо в, а та кж е уме ньше ни е и ли и сче зно ве ни е си л связи мо ле куляр но г о ти па
           в а ссо ци и р о ва нны х Д -А – па р а х и ко мпле кса х пр и ухо де эле ктр о на ,
           о сущ е ствляющ е г о эту связь. В р е зульта те , е сли те мпе р а тур а до ста то чно вы со ка ,
           ста но ви тся во змо ж ны м и х ди ф ф узи о нны й р а спа д.
                   Э не р г и я а кти ва ци и та ки х пр о це ссо в пр е дста вляе тсо б о й:
                   - ли б о эне р г и ю а кти ва ци и ди ф ф узи и Еа d по дви ж но г о ко мпо не нта
                        ко мпле кса (е сли пе р е за р ядка по лно стью уни что ж а е т си лы связи ме ж ду
                        де ф е кта ми и эне р г и я а кти ва ци и р а спа да ко мпле кса по сле пе р е за р ядки
                        о тсутствуе т);
                   - ли б о о ста вшуюся по сле пе р е за р ядки эне р г и ю а кти ва ци и р а спа да
                        ко мпле кса ;
                   - ли б о сумму это й эне р г и и и Еа d .
                   б ) В о зни кно ве ни е си л куло но вско г о пр и тяж е ни я ме ж ду уча ствующ и ми в
           Ф Х Р де ф е кта ми и ли уме ньше ни е си л и х вза и мно г о о тта лки ва ни я, а та кж е
           за по лне ни е це нтр о в эле ктр о на ми , о сущ е ствляющ и ми мо ле куляр ную связь в
           ко мпле ксе .
                   в) И зме не ни е ко эф ф и ци е нта ди ф ф узи и                  пе р е за р яж е нны х це нтр о в.
           Пе р е за р ядка це нтр а мо ж е тпр и во ди ть к и зме не ни ю Еа е г о ди ф ф узи и всле дстви е
           и зме не ни я вза и мо де йстви я с р е ше тко й пр и си льно й эле ктр о н-ф о но нно й связи , т.е .
           эне р г и я эле ктр о нно г о во зб уж де ни я пр е вр а ща е тся в по те нци а льную эне р г и ю
           си сте мы кр и ста лл-ди ф ф уза нт, что и зме няе тпо те нци а льны й б а р ье р для ми г р а ци и .
                   О сно вны е случа и ми г р а ци и , сти мули р о ва нно й пе р е за р ядко й сле дующ и е :
                   1. По ло ж е ни е по те нци а льно г о ми ни мума в р е ше тке о дно и то ж е для о б о и х
                   за р ядо вы х со сто яни й, а и зме няе тся то лько вы со та б а р ье р а . Т о г да в о б о и х
                   за р ядо вы х со сто яни ях ди ф ф узи я пр о и схо ди т путе м те р ми че ски
                   а кти ви р уе мо г о пр о це сса , но с р а зны ми эне р г и ями а кти ва ци и .
                   2. Н а р яду с и зме не ни е м вы со ты по те нци а льно г о б а р ье р а сущ е стве нно
                   и зме няе тся р а вно ве сно е по ло ж е ни е и о на та к, что по ло ж е ни е ми ни мума
                   по те нци а льно й эне р г и и си сте мы в о сно вно м со сто яни и со о тве тствуе т
                   по ло ж е ни ю ма кси мума и ли по ло ж е ни ю се дло во й то чки в пе р е за р яж е нно м
                   со сто яни и . В это м случа е во змо ж на а те р ми че ска я (б е за кти ва ци о нна я)
                   ди ф ф узи я це нтр а , е сли и ме е тме сто ци кли че ско е и зме не ни е е г о за р ядо во г о
                   со сто яни я, что мо ж е т б ыть, на пр и ме р , пр и р е ко мб и на ци и на не м
                   не р а вно ве сны х но си те ле й. Пр и это м де ф е ктсо ве р ша е то ди н ди ф ф узи о нны й
                   пр ы ж о к пр и и зме не ни и за р ядо во г о со сто яни я (ме ха ни зм О ксе нг е ндле р а -
                   Б ур г уэна ).




PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы