Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 112 стр.

UptoLike

Составители: 

112
вакансии могут образовать сложный нейтральный дефект - диполон, также
оказывающий значительное влияние на многие свойства щелочно-галоид-
ных кристаллов. С другой стороны, вакансия иона галоида, также благодаря
кулоновскому взаимодействию, может образовать с электроном нейтраль-
ный дефект, получивший название F- центра окраски. Это название связано
с оптическими свойствами F-центра: при наличии в кристаллической ре-
шётке F-центров щелочно-галоидные кристаллы приобретают видимую ок-
раску. Облучая кристалл даже белым светом, можно его обесцветить: в ре-
зультате поглощения энергии света электрон F-центра возбуждается и пере-
ходит в зону проводимости, F-центр разрушается, кристалл обесцвечивает-
ся, возникает электронная проводимость.
5.7. Используя зонную схему, объясним явление люминесценции в твер-
дых телах. Явление люминесценции заключается в том, что в результате облу-
чения светом, рентгеновскими или гамма - лучами, потоком частиц, при тре-
нии, под воздействием электрического поля и т.д. ряд веществ испускает элек-
тромагнитное излучение (иногда в видимой части спектра), не будучи нагре-
тыми. Это холодное свечение и названо люминесценцией, оно детально изу-
чено советским физиком С.И. Вавиловым. Рассмотрим зонную схему явле-
ния люминесценции (рис. 44).
В результате внешнего физического воздействия электрон примеси
(рис.44а) возбуждается и переходит в зону проводимости. Блуждая по крис-
таллу (на схеме перемещаясь в зоне проводимости по направлению стрел-
ки), он может встретить примесь и перейти на её уровень. При этом излуча-
ется квант света. Такой процесс обычно завершается за миллиардную долю
секунды. Поэтому свечение является кратковременным, т.е. практически пре-
кращается вслед за прекращением внешнего воздействия. Этот случай лю-
минесценции имеет свое название флуоресценция. Длительная люминес-
ценция (называемая фосфоресценцией) возникает тогда, когда в запретной
зоне есть дополнительные, дефектные уровни между дном зоны проводи-
мости и уровнем чужеродного атома, называемого в данном явлении акти-
ватором (рис.44б). Электрон чужеродного иона, оказавшись в ЗП, имеет
возможность закрепиться на одном из промежуточных уровней (их называ-
ют уровнями ловушек). Только в результате взаимодействия с фононами
(см. выше) такой электрон получает возможность вернуться в зону проводи-
мости, а затем или снова повторится его захват ловушкой, или он перейдет на
уровень активатора. В последнем случае рождается квант света. Длитель-
ность всего процесса определяется продолжительностью пребывания элек-
тронов на уровнях ловушек.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
       вакансии могут образовать сложный нейтральный дефект - диполон, также
       оказывающий значительное влияние на многие свойства щелочно-галоид-
       ных кристаллов. С другой стороны, вакансия иона галоида, также благодаря
       кулоновскому взаимодействию, может образовать с электроном нейтраль-
       ный дефект, получивший название F- центра окраски. Это название связано
       с оптическими свойствами F-центра: при наличии в кристаллической ре-
       шётке F-центров щелочно-галоидные кристаллы приобретают видимую ок-
       раску. Облучая кристалл даже белым светом, можно его обесцветить: в ре-
       зультате поглощения энергии света электрон F-центра возбуждается и пере-
       ходит в зону проводимости, F-центр разрушается, кристалл обесцвечивает-
       ся, возникает электронная проводимость.
             5.7. Используя зонную схему, объясним явление люминесценции в твер-
       дых телах. Явление люминесценции заключается в том, что в результате облу-
       чения светом, рентгеновскими или гамма - лучами, потоком частиц, при тре-
       нии, под воздействием электрического поля и т.д. ряд веществ испускает элек-
       тромагнитное излучение (иногда в видимой части спектра), не будучи нагре-
       тыми. Это холодное свечение и названо люминесценцией, оно детально изу-
       чено советским физиком С.И. Вавиловым. Рассмотрим зонную схему явле-
       ния люминесценции (рис. 44).
             В результате внешнего физического воздействия электрон примеси
       (рис.44а) возбуждается и переходит в зону проводимости. Блуждая по крис-
       таллу (на схеме – перемещаясь в зоне проводимости по направлению стрел-
       ки), он может встретить примесь и перейти на её уровень. При этом излуча-
       ется квант света. Такой процесс обычно завершается за миллиардную долю
       секунды. Поэтому свечение является кратковременным, т.е. практически пре-
       кращается вслед за прекращением внешнего воздействия. Этот случай лю-
       минесценции имеет свое название – флуоресценция. Длительная люминес-
       ценция (называемая фосфоресценцией) возникает тогда, когда в запретной
       зоне есть дополнительные, дефектные уровни между дном зоны проводи-
       мости и уровнем чужеродного атома, называемого в данном явлении акти-
       ватором (рис.44б). Электрон чужеродного иона, оказавшись в ЗП, имеет
       возможность закрепиться на одном из промежуточных уровней (их называ-
       ют уровнями ловушек). Только в результате взаимодействия с фононами
       (см. выше) такой электрон получает возможность вернуться в зону проводи-
       мости, а затем или снова повторится его захват ловушкой, или он перейдет на
       уровень активатора. В последнем случае рождается квант света. Длитель-
       ность всего процесса определяется продолжительностью пребывания элек-
       тронов на уровнях ловушек.

                                                                               112




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com