Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 113 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПсковГУ | Псков

Составители: 

Рубрика: 

113
5.8. Воспользуемся зонной схемой диэлектрика и объясним возникно-
вение электретного состояния под действием света и сильного внешнего элек-
трического поля. В результате поглощения кванта света электрон, из валентной
зоны переходит в зону проводимости, а оттуда на один из дополнительных
уровней примеси в запретной зоне. (рис. 45).
Под действием электрического поля электрон, находясь в зоне прово-
димости, переместится в кристалле против поля. Одновременно по направ-
лению поля произойдет перемещение «дырки» и затем переход её на уро-
вень примеси, создавшей локальное состояние в запретной зоне. На проти-
воположных сторонах кристалла возникают не скомпенсированные разно-
именные электрические заряды. Диэлектрик окажется в поляризованном
состоянии, такое состояние и называется электретным. Благодаря тому, что
примесные уровни в ЗЗ являются локаль-
ными, это состояние может сохраняться
долго. Однако, как в результате нагрева,
так и при освещении светом электретное
состояние может быть разрушено.
5.9. Зонная схема позволяет «на-
глядно» представить работу квантового
усилителя, например, в котором рабочим
«телом» служит кристалл рубина Al
2
O
3
+ Cr
3
(рис.46).
Внешне зонная схема рубинового
лазера напоминает зонную схему фос-
форесцирующего вещества (см. рис.45).
Примесные уровни хрома располагают-
ся в запретной зоне Al
2
O
3
. Эти уровни являются ловушками. Если после
возбуждения электронов Al
2
O
3
из валентной зоны в зону проводимости и
последующего перехода их на локальные уровни хрома в ЗЗ, через кристалл
пропустить фотон, энергия которого как раз равна энергии перехода элект-
рона с уровня ловушки в валентную зону, в кристалле произойдет индуци-
рованный, вынужденный одномоментный переход (размеры рабочего тела
малы и квант пролетит его, за ничтожно малое время) почти всех электронов
с уровней ловушек в валентную зону. Из кристалла выйдет многократно
усиленный практически монохроматический луч. Мы ещё вернемся к воп-
росу о квантовом усилителе и рассмотрим другой процесс получения мо-
нохроматического излучения.
Рис. 44.
а б
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
              5.8. Воспользуемся зонной схемой диэлектрика и объясним возникно-
       вение электретного состояния под действием света и сильного внешнего элек-
       трического поля. В результате поглощения кванта света электрон, из валентной
       зоны переходит в зону проводимости, а оттуда на один из дополнительных
       уровней примеси в запретной зоне. (рис. 45).
              Под действием электрического поля электрон, находясь в зоне прово-
       димости, переместится в кристалле против поля. Одновременно по направ-
       лению поля произойдет перемещение «дырки» и затем переход её на уро-
       вень примеси, создавшей локальное состояние в запретной зоне. На проти-
       воположных сторонах кристалла возникают не скомпенсированные разно-
       именные электрические заряды. Диэлектрик окажется в поляризованном
       состоянии, такое состояние и называется электретным. Благодаря тому, что
       примесные уровни в ЗЗ являются локаль-
       ными, это состояние может сохраняться
       долго. Однако, как в результате нагрева,
       так и при освещении светом электретное
       состояние может быть разрушено.
              5.9. Зонная схема позволяет «на-
       глядно» представить работу квантового
       усилителя, например, в котором рабочим
       «телом» служит кристалл рубина Al2O3
       + Cr3 (рис.46).
              Внешне зонная схема рубинового
       лазера напоминает зонную схему фос-
                                                        а              б
       форесцирующего вещества (см. рис.45).
       Примесные уровни хрома располагают-                 Рис. 44.
       ся в запретной зоне Al2O3. Эти уровни являются ловушками. Если после
       возбуждения электронов Al2O3 из валентной зоны в зону проводимости и
       последующего перехода их на локальные уровни хрома в ЗЗ, через кристалл
       пропустить фотон, энергия которого как раз равна энергии перехода элект-
       рона с уровня ловушки в валентную зону, в кристалле произойдет индуци-
       рованный, вынужденный одномоментный переход (размеры рабочего тела
       малы и квант пролетит его, за ничтожно малое время) почти всех электронов
       с уровней ловушек в валентную зону. Из кристалла выйдет многократно
       усиленный практически монохроматический луч. Мы ещё вернемся к воп-
       росу о квантовом усилителе и рассмотрим другой процесс получения мо-
       нохроматического излучения.


                                                                               113




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

Страницы