Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 135 стр.

UptoLike

h n
ex
eh eh
e
h
h
e
b
h hn
e ep
A h B n n i
n n n n n B n B
= +
= - - +
-
-
( ) ,
( )(
1
0
1 ),
( ) ,
( ) .
1
1
- = - -
+ =
-
-
-
*
h
w
ex
h
e
b
h nh
b
T
eb
e e
n n n n B i
n K n n n
(10.10)
Çäåñü
w
T
âå ðî ÿò íîñòü òåð ìè ÷å ñêî ãî îñâî áîæ äå íèÿ ýëåê ò ðî -
íîâ ñ ëî âó øåê,
n
*
ïîë íàÿ êîí öåí ò ðà öèÿ ëî âó øåê (êàê çà -
ïîë íåí íûõ, òàê è ñâî áîä íûõ). Ñêî ðî ñòè ñòî õà ñòè ÷å ñêîé ðå -
êîì áè íà öèè
B
ab
îïðå äå ëÿ þò ñÿ èç îò äå ëü íî ãî óðàâ íå íèÿ, îïè -
ñû âà þ ùå ãî ñòà öè î íàð íóþ äèô ôó çèþ è çà õâàò íà îä íîì òèïå
öåí ò ðà [16]:
B D D a
ab a b ab
p= +4 ( )
. Îá ñóæ äà å ìàÿ ìî äåëü ìî -
æåò áûòü èñ ñëå äî âà íà â ðàì êàõ çîí íî ãî ïîä õî äà, îïè ñàí íî ãî
â §7. Ñè ñ òå ìà óðàâ íå íèé, êî òî ðàÿ ïî ëó ÷à åò ñÿ â ðå çó ëü òà òå
ïðè ìå íå íèÿ òà êî ãî ïîä õî äà, ïî äîá íà ñè ñ òå ìå (10.10) çà èñê -
ëþ ÷å íè åì îò ñóò ñò âèÿ ÷ëå íà
A h
eh
( )n
. Ýòî åñ òå ñò âåí íî, ïî ñêî -
ëü êó ðå êîì áè íà öèÿ ñêîð ðå ëè ðî âàí íûõ ÷à ñ òèö ìî æåò áûòü ó÷ -
òå íà òî ëü êî ïðè ðàñ ñìîò ðå íèè êîð ðå ëÿ öè îí íûõ ôóí ê öèé.
Íà ðèñ. 30 ïðè âå äå íû çà âè ñè ìî ñòè êâàí òî âî ãî âû õî äà ýê -
ñè òîí íî ãî êà íà ëà ðå êîì áè íà öèè îò ýíåð ãèè âîç áóæ äà þ ùèõ
ôî òî íîâ
hn
, èí òåí ñèâ íî ñòè âîç áóæ äå íèÿ
i
è òåì ïå ðà òó ðû îá -
ðàç öà
T
. Çäåñü
E
b
òåð ìè ÷å ñêàÿ ãëó áè íà ëî âóø êè (
w
T
E k T
e
b B
~
-
), à
r = B B B
eh
ep
hn
2 2
. Èí òå ðåñ íî îò ìå òèòü, ÷òî
ñïåê ò ðû âîç áóæ äå íèÿ ëþ ìè íåñ öåí öèè
h n
ex
h( )
çà âè ñÿò îò òåì -
ïå ðà òó ðû è îò èí òåí ñèâ íî ñòè âîç áóæ äà þ ùå ãî ñâå òà. Èç ýòèõ
êðè âûõ âèä íî, ÷òî çà âè ñè ìîñòü êâàí òî âî ãî âû õî äà îò ýíåð ãèè
ôî òî íà íàè áî ëåå ÿðêî ïðî ÿâ ëÿ åò ñÿ ïðè íèç êèõ òåì ïå ðà òó ðàõ:
êâàí òî âûé âû õîä ðåç êî ïà äà åò, êîã äà ýëåê ò ðîí è äûð êà ïî ñëå
135
0
1
0
4
0,5
0
h
(
h
n
-
E
)
/
E
g
0
2
r
I/
n
0
0
k
T/
E
B
b
0,
2
k
T
/
E
B
b
0,
5
0
2
r
I
/n
0
0
4
(
h
n
-E
)/E
g
0
0
,7
0
0
1
h
0
1
h
à
á
â
Ðèñ. 30. Çà âè ñè ìî ñòè êâàí òî âî ãî âû õî äà ýê ñè òîí íî ãî êà íà ëà ðå êîì -
áè íà öèè îò ýíåð ãèè âîç áóæ äà þ ùèõ ôî òî íîâ
hn
, èí òåí ñèâ íî ñòè âîç -
áóæ äå íèÿ
i
è òåì ïå ðà òó ðû îá ðàç öà
T
.
     h ex = Aeh (hn) + Beh n e n h i -1 ,
     n 0 = (n h - n e - nb - )(1 + n h Bhn n e Bep ),
                                                                                                  (10.10)
     1 - h ex = (n h - n e - nb - ) n h Bnh i -1 ,
     nb - (wT Keb + n e ) = n e n * .

Çäåñü wT — âåðîÿòíîñòü òåðìè÷åñêîãî îñâîáîæäåíèÿ ýëåêòðî-
íîâ ñ ëîâóøåê, n * — ïîëíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ëîâóøåê (êàê çà-
ïîëíåííûõ, òàê è ñâîáîäíûõ). Ñêîðîñòè ñòîõàñòè÷åñêîé ðå-
êîìáèíàöèè Bab îïðåäåëÿþòñÿ èç îòäåëüíîãî óðàâíåíèÿ, îïè-
ñûâàþùåãî ñòàöèîíàðíóþ äèôôóçèþ è çàõâàò íà îäíîì òèïå
öåíòðà [16]: Bab = 4p (Da + Db ) a ab . Îáñóæäàåìàÿ ìîäåëü ìî-
æåò áûòü èññëåäîâàíà â ðàìêàõ çîííîãî ïîäõîäà, îïèñàííîãî
â §7. Ñèñòåìà óðàâíåíèé, êîòîðàÿ ïîëó÷àåòñÿ â ðåçóëüòàòå
ïðèìåíåíèÿ òàêîãî ïîäõîäà, ïîäîáíà ñèñòåìå (10.10) çà èñê-
ëþ÷åíèåì îòñóòñòâèÿ ÷ëåíà Aeh (hn). Ýòî åñòåñòâåííî, ïîñêî-
ëüêó ðåêîìáèíàöèÿ ñêîððåëèðîâàííûõ ÷àñòèö ìîæåò áûòü ó÷-
òåíà òîëüêî ïðè ðàññìîòðåíèè êîððåëÿöèîííûõ ôóíêöèé.
    Íà ðèñ. 30 ïðèâåäåíû çàâèñèìîñòè êâàíòîâîãî âûõîäà ýê-
ñèòîííîãî êàíàëà ðåêîìáèíàöèè îò ýíåðãèè âîçáóæäàþùèõ
ôîòîíîâ hn, èíòåíñèâíîñòè âîçáóæäåíèÿ i è òåìïåðàòóðû îá-
ðàçöà T. Çäåñü Eb — òåðìè÷åñêàÿ ãëóáèíà ëîâóøêè (
wT ~ e - E b kB T ), à r = B2eh B2ep Bhn . Èíòåðåñíî îòìåòèòü, ÷òî
ñïåêòðû âîçáóæäåíèÿ ëþìèíåñöåíöèè h ex (hn) çàâèñÿò îò òåì-
ïåðàòóðû è îò èíòåíñèâíîñòè âîçáóæäàþùåãî ñâåòà. Èç ýòèõ
êðèâûõ âèäíî, ÷òî çàâèñèìîñòü êâàíòîâîãî âûõîäà îò ýíåðãèè
ôîòîíà íàèáîëåå ÿðêî ïðîÿâëÿåòñÿ ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ:
êâàíòîâûé âûõîä ðåçêî ïàäàåò, êîãäà ýëåêòðîí è äûðêà ïîñëå

                      à                                   á                                   â
 1                                 1                                   1
 h                                 h                                   h
 0                                 0                                   0
0(                                                                     0
  hn-E                    2    0,5 0 k                         2    0,5 (hn-                      Eb 0
         )/E          rI/n            B T/
                                                           rI/n             E                k BT/
                           0
     g
            0 4   0                       Eb                    0
                                                                            g   )/E
                                               0,2    0
                                                                                       4   0,7
                                                                                   0




Ðèñ. 30. Çàâèñèìîñòè êâàíòîâîãî âûõîäà ýêñèòîííîãî êàíàëà ðåêîì-
áèíàöèè îò ýíåðãèè âîçáóæäàþùèõ ôîòîíîâ hn, èíòåíñèâíîñòè âîç-
áóæäåíèÿ i è òåìïåðàòóðû îáðàçöà T.


                                                     135