Нестационарные и релаксационные процессы в полупроводниках. Устюжанинов В.Н - 83 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

83
переходы типичны для энергий фотонов, близких к значениям энергии
активации
d
E . При
d
Eh ≈
ω
коэффициент примесного поглощения
d
d
n
En
N
m
m
1
103,8
0
17
⋅=α
, (4.15)
где
0
m – масса электрона в вакууме;
n
m – эффективная масса электрона;
n – показатель преломления. Для значений концентрации примесей
d
N 10
21
– 10
24
м
-3
коэффициент примесного поглощения изменяется
в пределах
()
2
101001,0 ⋅−≈α , м
-1
.
Рассмотренные механизмы определяют эффективность поглощения,
выражаемую количественными характеристиками фотоэлектрического
эффекта. Проявлениями фотоэлектрического эффекта являются процессы
испускания одного или нескольких электронов (фотоэлектронов) с
различными энергиями с оболочек атома, поглотившего энергию фотона.
Эффективность ионизации зависит от соотношения энергии кванта и
энергий электронов на различных оболочках. Поэтому выбивание
электронов происходит преимущественно с тех уровней, энергия которых
совпадает или близка к энергии квантов, при этом практически вся энергия
излучения переходит в кинетическую энергию фотоэлектронов. При малых
энергиях фотонов освобождаются электроны наружных оболочек.
Увеличение энергии излучения создает условия для освобождения
электронов с глубоких уровней (оболочек), имеющих соответственно
большую энергию связи с ядром. Такие эффекты сопровождаются
перестройкой электронной системы атома, в частности, переходом
электронов с периферийных оболочек на уровень, освободившийся от
электрона. Выделяющаяся энергия расходуется на испускание кванта
излучения и (или) на освобождение электронов с верхних уровней. В
результате происходит выброс электрона с глубокого уровня и с наружных
оболочек. Такое явление получило название
эффекта Оже.
Фотоэлектрическое поглощение в полупроводниках особенно
характерно для оптического диапазона излучений, когда энергия фотонов
достигает значений единиц и первых десятков килоэлектронвольт. По мере
увеличения энергии фотона возрастают кинетические энергии
освобождающихся электронов до таких значений, при которых возможна
ионизация ближайших атомов, причем этот процесс может быть
многоэтапным и заканчиваться, когда энергия последнего выбитого
электрона не превышает некоторого порогового значения – энергии
ионизации. Такие многостадийные процессы фотоионизации характерны
применительно к полупроводниковым материалам для рентгеновского
излучения с мягким и жестким спектрами, с энергиями квантов до
десятков килоэлектронвольт. Превышение этого уровня сопровождается

Страницы