Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 140 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Îò ñþ äà ñëå äó åò, ÷òî ïî ðî ãî âàÿ ýíåð ãèÿ ôî òî íà, ïî ãëî ùå íèå
êî òî ðî ãî ìî æåò ïðè âå ñ òè ê íå óï ðó ãî ìó ýëåê ò ðîí íî ìó ðàñ ñå ÿ -
íèþ, ðàâ íî
hw
e
th
e i
th
h
i
th
g e
h
E E E m mº + = +( ) ( ) ( ).k k 2 1
Èëü ìàñ è Ëó ùèê [1, 41, 42] ïî ëó ÷è ëè òà êîå æå âû ðà æå íèå
äëÿ ïî ðî ãà èç äå òà ëü íî ãî îá ñóæ äå íèÿ çà êî íîâ ñî õðà íå íèÿ
ýíåð ãèè è èì ïó ëü ñà ÷à ñ òèö â
ðå àê öèè
e e e h
i
f f f
® + +
1 2
(ñì. ðèñ. 31). Òåì ñà ìûì
ïðè ïðî õîæ äå íèè ýòîé ýíåð -
ãèè â ðå çó ëü òà òå ïî ãëî ùå íèÿ
ôî òî íà è ïî ñëå äó þ ùå ãî íå -
óï ðó ãî ãî ýëåê ò ðîí íî ãî ðàñ -
ñå ÿ íèÿ ìî æåò áûòü ñî çäà íî
äâà ÝÂ âìå ñ òî îä íî ãî, ÷òî
ïðè âî äèò â êî íå÷ íîì èòî ãå ê
óâå ëè ÷å íèþ ÷èñ ëà èñ ïó ùåí -
íûõ ôî òî íîâ. Ýô ôåêò óâå -
ëè ÷å íèÿ âû õî äà ëþ ìè íåñ -
öåí ò íûõ êâàí òîâ áûë íà çâàí
ýô ôåê òîì «ôî òî ííî ãî óì íî -
æå íèÿ».
 òà êîé ñõå ìå ãî ðÿ ÷àÿ
äûð êà òàê æå ìî æåò ñî çäàòü
äî ïîë íè òå ëü íûå ýëåê ò ðîí -
íûå âîç áóæ äå íèÿ. Ïî ðî ãî âûå äû ðî÷ íûå è ôî òî ííûå ýíåð ãèè
äëÿ òà êî ãî ïðî öåñ ñà ðàâ íû
E E E
m m
m m
h
i
h
th
g
e
h
e
h
( )k > º
+
+
2
,
hw
h
th
g
h
e
E m m= +2 1( )
.
 èîí íûõ êðè ñ òàë ëàõ ýô ôåê òèâ íàÿ ìàñ ñà äûð êè
m
h
áî ëü øå
ìàñ ñû ýëåê ò ðî íà
m
e
. Ïî ý òî ìó
h hw w
h
th
e
th
>
.  îá ùåì ñëó ÷àå
hw
th
g e
h h
e
E m m m m= +2 1[ min( , )]
.
Òà êèì îá ðà çîì, äëÿ êðè ñ òàë ëîâ ñ òÿ æå ëû ìè äûð êà ìè (ïðè
m m
h
e
>>
) ïî ðîã ðà âåí
2E
g
, à äëÿ êðè ñ òàë ëîâ ñ øè ðî êîé âà -
ëåí ò íîé çî íîé (â êî òî ðûõ
m m
h
e
»
) ïî ðîã â ìî äå ëè ïà ðà áî -
ëè ÷å ñêèõ çà êî íîâ äèñ ïåð ñèè ïî ðÿä êà
( )3 4¸ E
g
.
140
E
k k k k k
h
e
1
e
2
0
g
E
Ðèñ. 31. Ñõå ìà ýëå ìåí òàð íî ãî ïðî -
öåñ ñà ðàñ ñå ÿ íèÿ ýëåê ò ðî íà â ñëó -
÷àå ïà ðà áî ëè ÷å ñêèõ çîí.
Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî ïîðîãîâàÿ ýíåðãèÿ ôîòîíà, ïîãëîùåíèå
êîòîðîãî ìîæåò ïðèâåñòè ê íåóïðóãîìó ýëåêòðîííîìó ðàññåÿ-
íèþ, ðàâíî
    hwth         th           th
      e º E e (k i ) + E h (k i ) = 2E g (1 + m e m h ).

Èëüìàñ è Ëóùèê [1, 41, 42] ïîëó÷èëè òàêîå æå âûðàæåíèå
äëÿ ïîðîãà èç äåòàëüíîãî îáñóæäåíèÿ çàêîíîâ ñîõðàíåíèÿ
                                  ýíåðãèè è èìïóëüñà ÷àñòèö â
                                  ðåàêöèè ei ® e f 1 + e f 2 + h f
            E
                                  (ñì. ðèñ. 31). Òåì ñàìûì
                                  ïðè ïðîõîæäåíèè ýòîé ýíåð-
                                  ãèè â ðåçóëüòàòå ïîãëîùåíèÿ
                                  ôîòîíà è ïîñëåäóþùåãî íå-
                                  óïðóãîãî ýëåêòðîííîãî ðàñ-
                                  ñåÿíèÿ ìîæåò áûòü ñîçäàíî
                                  äâà ÝÂ âìåñòî îäíîãî, ÷òî
         Eg                       ïðèâîäèò â êîíå÷íîì èòîãå ê
            kh ke1 ke2 k 0     k óâåëè÷åíèþ ÷èñëà èñïóùåí-
                                  íûõ ôîòîíîâ. Ýôôåêò óâå-
                                  ëè÷åíèÿ âûõîäà ëþìèíåñ-
                                  öåíòíûõ êâàíòîâ áûë íàçâàí
Ðèñ. 31. Ñõåìà ýëåìåíòàðíîãî ïðî- ýôôåêòîì «ôîòîííîãî óìíî-
öåññà ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíà â ñëó- æåíèÿ».
÷àå ïàðàáîëè÷åñêèõ çîí.                òàêîé ñõåìå ãîðÿ÷àÿ
                                  äûðêà òàêæå ìîæåò ñîçäàòü
                                  äîïîëíèòåëüíûå ýëåêòðîí-
íûå âîçáóæäåíèÿ. Ïîðîãîâûå äûðî÷íûå è ôîòîííûå ýíåðãèè
äëÿ òàêîãî ïðîöåññà ðàâíû
                            m e + 2m h
    E h (ki ) > E th
                  h
                     º Eg                , hwth
                                             h
                                                = 2E g (1 + m h m e ) .
                            me + mh

 èîííûõ êðèñòàëëàõ ýôôåêòèâíàÿ ìàññà äûðêè m h áîëüøå
ìàññû ýëåêòðîíà m e . Ïîýòîìó hwth
                                h
                                   > hwth
                                       e .  îáùåì ñëó÷àå

    hwth = 2E g [1 + min(m e m h , m h m e )] .

Òàêèì îáðàçîì, äëÿ êðèñòàëëîâ ñ òÿæåëûìè äûðêàìè (ïðè
m h >> m e ) ïîðîã ðàâåí 2E g , à äëÿ êðèñòàëëîâ ñ øèðîêîé âà-
ëåíòíîé çîíîé (â êîòîðûõ m h » m e ) ïîðîã â ìîäåëè ïàðàáî-
ëè÷åñêèõ çàêîíîâ äèñïåðñèè ïîðÿäêà (3 ¸ 4)E g .
                                  140

Страницы