Негомогенная кинетика фото- и радиационно- стимулированных процессов в конденсированной фазе. Новиков Г.Ф. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

8
2.2. Изотермическая и термостимулированная негомогенная электpон - ион -
ная рекомбинация в диэлектриках
2.2.1. "Связанные'' и "свободные'' заряды
Для описания кинетики удобно разделить заряды на две группы - "связан-
ные'' и "свободные'' в зависимости от того, рекомбинируют ли они , соответствен-
но, с положительными ионами "своего" или "чужого'' трека. Это определение от -
личается от принятых в "Электричестве " понятий "связанных'' и "свободных". Для
термализованных на расстоянии b электронов от "своих" ионов в отсутствие пере -
захвата в ловушки легко получить простое соотношение:
3
0
3
b
t
e
ε
µ
= , (5)
где e, μ
0
заряд и подвижность электрона , ε диэлектрическая постоянная среды .
2.2.2. Марковский процесс как модель перезахвата при одном уровне лову-
шек. Функция Пуассона
Для этого процесса вероятность того или иного состояния в будущий мо-
мент времени зависит только от состояния в данный момент времени и не зависит
от того, какие состояния система имела в прошлом . Простейший случай после-
довательные переходы электрона из ловушки в ловушку. Если время жизни элек-
трона в ловушке τ, а ω
i
вероятность для электрона совершить i-1 переход к мо-
менту t, то справедлива система уравнений:
1
1
1
1
1
()
i
ii
d
dt
d
dt
ω
ω
τ
ω
ωω
τ
>
=−
=−+
(6)
с начальными условиями :
11
(0)1,(0)0
ii
tt
ωω
=>
====
. (7)
Ее решение - функция Пуассона
1
()
(1)!
i
x
i
x
xe
i
ω
=
, (8)
где x = t / τ .
2.2.3. Взаимосвязь изотермической и термостимулированной pеком -
бинации зарядов
В общем случае для люминесценции можно записать
*
11
()
N
i
Ni
d
LYN
dt
ω
==
∑∑
, (9)
где Y(N) распределение пар по числу "скачков " между определенными состоя -
ниями до рекомбинации, ω
i
определяются соотношениями (6), но
                                                   8
     2.2.      Изоте рми че ская и те рмости мул и рованная не гомоге нная эл е ктpон-и он-
               ная ре комби нац и я в ди эл е ктри ках
        2.2.1. "Связан н ы е'' и "с вободн ы е'' заряды
         Д л я опи сани я ки не ти ки удобноразде л и ть заряды на две группы - "связан-
ны е '' и "свободны е '' в зави си мости от того, ре комби ни рую т л и они , соотве тстве н-
но, с пол ож и те л ь ны ми и онами "своего" и л и "чуж ого'' тре ка. Этоопре де л е ни е от-
л и чае тся от при няты х в "Эл е ктри че стве " поняти й "связанны х'' и "свободны х". Д л я
те рмал и зованны х на расстояни и b эл е ктронов от "свои х" и онов в отсутстви е пе ре -
захвата в л овушки л е гкопол учи ть простое соотноше ни е :
              ε b3
         t=        ,                        (5)
             3eµ0

где e, μ 0 − заряд и подви ж ность эл е ктрона, ε − ди эл е ктри че ская постоянная сре ды .
       2.2.2. М арковс ки й процес с как м одель перезахват а при одн ом уровн е лову-
ш ек. Ф ун кци я Пуас с он а
       Д л я этогопроц е сса ве роятность тогои л и и ногосостояни я в будущ и й мо-
ме нт вре ме ни зави си т тол ь коот состояни я в данны й моме нт вре ме ни и не зави си т
от того, каки е состояни я си сте ма и ме л а в прошл ом. П росте йши й сл учай − посл е -
довате л ь ны е пе ре ходы эл е ктрона и з л овушки в л овушку. Е сл и вре мя ж и зни эл е к-
трона в л овушке τ, а ω i − ве роятность дл я эл е ктрона сове рши ть i-1 пе ре ход к мо-
ме нту t, тосправе дл и ва си сте ма уравне ни й:
           dω1      1
         dt   = −    ω1
                    τ
         
          dωi >1 = 1 ( −ωi + ωi −1 )
                                        (6)
          dt      τ
с начал ь ны ми усл ови ями :
      ωi =1 (t = 0) = 1, ωi >1 (t = 0) = 0 . (7)
Е е ре ше ни е - функц и я П уассона

                    x i −1 − x
       ωi ( x ) =          e
                  (i − 1)! ,                (8)

где x=t/τ.
       2.2.3. Взаи м ос вязь и зот ерм и ч ес кой и т ерм ос т и м ули рован н ой    pеком -
би н аци и зарядов
       В общ е м сл учае дл я л ю ми не сц е нц и и мож нозапи сать
                ∞           N
                                  dωi
        L ∝ ∑ Y ( N )∑
         *

               N =1        i =1    dt ,     (9)

где Y(N) − распре де л е ни е пар почи сл у "скачков" ме ж ду опре де л е нны ми состоя-
ни ями доре комби нац и и , ω i опре де л яю тся соотноше ни ями (6), но