Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 100 стр.

UptoLike

è äû ðî÷ íûå öåí ò ðû
ñâå ÷å íèÿ. Ïðè ýòîì âñå
âíåø íèå ïðî ÿâ ëå íèÿ
íå äà äóò âîç ìîæ íî ñòè
ñäå ëàòü âû áîð ìåæ äó
ýëåê ò ðîí íû ìè í äû -
ðî÷ íû ìè ìî äå ëÿ ìè.
Äà ëåå, ýíåð ãèÿ
âîç áóæ äà þ ùå ãî ôî òî -
íà â ïðå äû äó ùåì ðàñ -
ñìîò ðå íèè áûëà ìå íü -
øå ïî ðî ãà ôóí äà ìåí òà -
ëü íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ,
÷òî áû èñê ëþ ÷èò ýê ñè -
òîí íûå ïðî öåñ ñû è îä -
íî âðå ìåí íîå íà ëè ÷èå
ýëåê ò ðî íîâ è äû ðîê. Åñëè ýíåð ãèÿ ïî ðî ãà ïðå âû øà åò ýòîò ïî -
ðîã, â ðàñ ñìîò ðå íèå âêëþ ÷à þò ñÿ è äðó ãèå ïðî öåñ ñû: âîç áóæ -
äå íèå ýëåê ò ðî íîâ èç âà ëåí ò íîé çîíû â çîíó ïðî âî äè ìî ñòè,
ñâÿ çû âà íèå ýëåê ò ðî íà è äûð êè â ýê ñè òîí (ñâî áîä íûé èëè àâ -
òî ëî êà ëè çî âàí íûé), ïðî öåñ ñû ðå êîì áè íà öèè ýëåê ò ðî íîâ è
äû ðîê íà öåí ò ðàõ ðå êîì áè íà öèè è ò. ä. Â ñâÿ çè ñ ýòèì ðàñ -
ñìîò ðèì äðó ãóþ çîí íóþ ìî äåëü êðè ñ òàë ëà (ðèñ. 13).
 ýòîé çîí íîé ñõå ìå ýëåê ò ðî íû ïîä äåé ñò âè åì êâàí òîâ
âîç áóæ äà þ ùå ãî ñâå òà ïå ðå õî äÿò èç âà ëåí ò íîé çîíû â çîíó
ïðî âî äè ìî ñòè (ïðî öåññ 1). Ïîñ ëå òåð ìà ëè çà öèè ýëåê ò ðî íîâ è
äû ðîê âîç ìîæ íî èõ ñâÿ çû âà íèå â ýê ñè òîí (ïðî öåññ 2). Ýê ñè -
òî íû ìî ãóò ðå êîì áè íè ðî âàòü ñ ïî ñëå äó þ ùèì âû ñâå ÷è âà íè åì
êâàí òà â ñî îò âåò ñò âó þ ùåé ïî ëî ñå èëè ïå ðå äàòü ýíåð ãèþ íå êî -
òî ðî ìó òèïó öåí ò ðîâ. Ýòè äâå ðàç íî âèä íî ñòè ïðî öåñ ñà îá ðà -
çó þò «ýê ñè òîí íûé» êà íàë ëþ ìè íåñ öåí öèè ñ èñ ïó ñêà íè åì
êâàí òà
hn
1
:
e h ex h+ ® ® n
1
.
Êðî ìå ýòî ãî êà íà ëà, ðàñ ñìîò ðèì çà õâàò ýëåê ò ðî íîâ íà ïî ëî -
æè òå ëü íî çà ðÿ æåí íûå öåí ò ðû (3) ñ ïî ñëå äó þ ùèì çà õâà òîì
äûð êè îá ðà çî âàâ øèì ñÿ íåé òðà ëü íûì öåí ò ðîì (4). Â ðå çó ëü -
òà òå òà êî ãî ïî ñëå äî âà òå ëü íî ãî çà õâà òà öåíòð ìî æåò ïå ðåé òè â
âîç áóæ äåí íîå ñî ñòî ÿ íèå, ðàñ ïàä êî òî ðî ãî ìî æåò ïðî èñ õî äèòü
ñ èñ ïó ñêà íè åì êâàí òîâ
hn
2
:
e h c h c c c h+ + ® + ® ® +
+ + * +0
2
n
100
1
2
v
h
h
3
4
n
n
n
h
ex
ñ
Ðèñ. 13. Ñõå ìà ïðî öåñ ñîâ â äè ý ëåê ò ðè êå
ïðè ìåæ çîí íîì ïî ãëî ùå íèè.
è äû ðî÷ íûå öåí ò ðû
ñâå÷åíèÿ. Ïðè ýòîì âñå                   ñ
âíåø íèå ïðî ÿâ ëå íèÿ
íå äàäóò âîçìîæíîñòè                                    3
ñäåëàòü âûáîð ìåæäó
ýëåêòðîííûìè í äû-                       hn
                            hn                             hn
ðî÷íûìè ìîäåëÿìè.                   2
                                      ex
    Ä à ë åå , ý í å ð ãè ÿ    1
âîçáóæäàþùåãî ôîòî-
                                                         4
íà â ïðåäûäóùåì ðàñ-
ñìîòðåíèè áûëà ìåíü-                       v
øå ïîðîãà ôóíäàìåíòà-
ëü íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ, Ðèñ. 13. Ñõåìà ïðîöåññîâ â äèýëåêòðèêå
÷òîáû èñêëþ÷èò ýêñè- ïðè ìåæçîííîì ïîãëîùåíèè.
òîííûå ïðîöåññû è îä-
íîâðåìåííîå íàëè÷èå
ýëåêòðîíîâ è äûðîê. Åñëè ýíåðãèÿ ïîðîãà ïðåâûøàåò ýòîò ïî-
ðîã, â ðàññìîòðåíèå âêëþ÷àþòñÿ è äðóãèå ïðîöåññû: âîçáóæ-
äåíèå ýëåêòðîíîâ èç âàëåíòíîé çîíû â çîíó ïðîâîäèìîñòè,
ñâÿçûâàíèå ýëåêòðîíà è äûðêè â ýêñèòîí (ñâîáîäíûé èëè àâ-
òîëîêàëèçîâàííûé), ïðîöåññû ðåêîìáèíàöèè ýëåêòðîíîâ è
äûðîê íà öåíòðàõ ðåêîìáèíàöèè è ò. ä. Â ñâÿçè ñ ýòèì ðàñ-
ñìîòðèì äðóãóþ çîííóþ ìîäåëü êðèñòàëëà (ðèñ. 13).
    Â ýòîé çîííîé ñõåìå ýëåêòðîíû ïîä äåéñòâèåì êâàíòîâ
âîçáóæäàþùåãî ñâåòà ïåðåõîäÿò èç âàëåíòíîé çîíû â çîíó
ïðîâîäèìîñòè (ïðîöåññ 1). Ïîñëå òåðìàëèçàöèè ýëåêòðîíîâ è
äûðîê âîçìîæíî èõ ñâÿçûâàíèå â ýêñèòîí (ïðîöåññ 2). Ýêñè-
òîíû ìîãóò ðåêîìáèíèðîâàòü ñ ïîñëåäóþùèì âûñâå÷èâàíèåì
êâàíòà â ñîîòâåòñòâóþùåé ïîëîñå èëè ïåðåäàòü ýíåðãèþ íåêî-
òîðîìó òèïó öåíòðîâ. Ýòè äâå ðàçíîâèäíîñòè ïðîöåññà îáðà-
çóþò «ýêñèòîííûé» êàíàë ëþìèíåñöåíöèè ñ èñïóñêàíèåì
êâàíòà hn1 :
    e + h ® ex ® hn1 .
Êðîìå ýòîãî êàíàëà, ðàññìîòðèì çàõâàò ýëåêòðîíîâ íà ïîëî-
æèòåëüíî çàðÿæåííûå öåíòðû (3) ñ ïîñëåäóþùèì çàõâàòîì
äûðêè îáðàçîâàâøèìñÿ íåéòðàëüíûì öåíòðîì (4). Â ðåçóëü-
òàòå òàêîãî ïîñëåäîâàòåëüíîãî çàõâàòà öåíòð ìîæåò ïåðåéòè â
âîçáóæäåííîå ñîñòîÿíèå, ðàñïàä êîòîðîãî ìîæåò ïðîèñõîäèòü
ñ èñïóñêàíèåì êâàíòîâ hn2 :
    e + h + c + ® h + c 0 ® c + * ® c + + h n2
                                100