Нестационарные и релаксационные процессы в полупроводниках. Устюжанинов В.Н - 84 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

84
перестройкой механизма взаимодействия квантовых излучений с
полупроводником в виде реализации эффекта Комптона.
Комптоновское рассеяние фотонов сопровождается генерацией
электрона отдачи с кинетической энергией, составляющей часть энергии
первичного фотона, и вторичного фотона, несущего другую часть
энергии первичного фотона. Энергия электрона отдачи возрастает с
увеличением энергии первичного фотона. При значении энергии гамма-
кванта МэВ4
≅
γ
E средняя энергия электрона отдачи составляет половину
этого значения. Такая же часть приходится на вторичный фотон.
Вторичный фотон может вылетать под углом от 0 до 90
° по отношению к
направлению первичного фотона. В частности, при МэВ1
=
γ
E
преимущественное угловое распределение соответствует 90
°. Вторичный
фотон может иметь любую угловую ориентацию, однако по мере
увеличения энергии первичного фотона возрастает вероятность выхода
вторичного фотона с нулевым угловым отклонением. Вторичный фотон и
электрон отдачи взаимодействуют с веществом также по законам
фотоэлектрического поглощения и комптоновского рассеяния, порождая
каскады ионизированных атомов и свободных электронов с широким
спектром энергий. Диапазон энергий первичного фотона, для которого
комптоновское рассеяние является преобладающим механизмом
поглощения, зависит от атомного номера элемента или среднего атомного
номера для сложных соединений. Для полупроводников с малым атомным
номером (для кремния
Z = 14) верхняя граница энергии фотона,
взаимодействующего с веществом по закону комптоновского рассеяния,
простирается в область высоких энергий – десятки МэВ.
Рассмотренные закономерности взаимодействия фотонного
излучения с твердым телом позволяют выделить наиболее важные
особенности и результаты. В области низких энергий фотонов, вблизи
границы фундаментального поглощения, в кремнии происходит резкий
рост коэффициента поглощения (см. рис. 4.3), что соответствует такому же
сокращению длины пробега фотона в полупроводнике. Это означает, что
энергия квантового излучения поглощается в тонком приповерхностном
слое полупроводника. Соотношение толщины такого слоя с размерами
соответствующей области, например области базы фотодиода,
существенно влияет на постановку и решение краевых задач.
Высокие значения коэффициента поглощения сохраняются для
фотонов с энергиями в несколько единиц кэВ. Коэффициенты поглощения
и длины пробега
l фотона в кремнии для разных энергий приведены в
таблице.

Страницы