Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 160 стр.

UptoLike

ïî ðî ãà
2E
g
âòî ðè÷ íûå ýëåê ò ðî íû èìå þò ìà ëûå ýíåð ãèè, è ïî -
ý òî ìó íå äà ëå êî ðàñ ïî ëî æå íû îò ñî îò âåò ñò âó þ ùåé äûð êè. Ñ
ðî ñ òîì ýíåð ãèé âîç áóæ äà þ ùèõ êâàí òîâ ê
3E
g
âòî ðè÷ íûå
ýëåê ò ðî íû ðàâ íî ìåð íî ðàñ ïðå äå ëÿ þò ñÿ ïî ýíåð ãè ÿì îò
E
g
äî
2E
g
ñ ñî îò âåò ñò âó þ ùèì óâå ëè ÷å íè åì ñðåä íå ãî ðàñ ñòî ÿ íèÿ
l
.
Ýòî ïðè âî äèò ê óìå íü øå íèþ êâàí òî âî ãî âû õî äà «ýê ñè òîí íî -
ãî» êà íà ëà ëþ ìè íåñ öåí öèè ê ýíåð ãè ÿì
3E
g
, ïðè ÷åì òåì áî ëåå
ãëó áî êî ãî, ÷åì ìå íü øå êâàí òî âûé âû õîä
h( )2E
g
ïî ñðàâ íå -
íèþ ñ
h( )E
g
.
Ýê ñ ïå ðè ìåí òà ëü íî èç ìå ðåí íûå ñïåê ò ðû âîç áóæ äå íèÿ
ëþ ìè íåñ öåí öèè KI-Tl [47], MgO-Al [30] è BeO [48]
ïðåä ñòàâ ëå íû íà ðèñ. 36 â ñðàâ íå íèè ñ ìî äå ëü íû ìè êðè âû ìè
äëÿ ðàç ëè÷ íûõ ñòå ïå íåé ìèã ðà öè îí íûõ ïî òåðü. Ñïåêòð KI-Tl
â öå ëîì âå äåò ñåáÿ ïî äîá íî êðè âîé a: ìî íî òîí íî
âîç ðà ñ òà þ ùèé ñïåêòð ñî ñòó ïå íÿ ìè ïðè ýíåð ãè ÿõ, êðàò íûõ
øè ðè íå çà ïðå ùåí íîé çîíû
E
g
. Ìåë êî ìàñ ø òàá íàÿ ñòðóê òó ðà
â îñíîâ íîì ñâÿ çà íà çà ñ÷åò ýô ôåê òà ïðè ïî âåð õ íî ñò íûõ
ïî òåðü (ñì. §9) ñ èç ìå íå íè ÿ ìè êî ýô ôè öè åí òà ïî ãëî ùå íèÿ. Â
äî ïîë íå íèå ê ðåç êî ìó âîç ðà ñ òà íèþ ïðè ýíåð ãèè
2E
g
, â ýòîì
ñïåê ò ðå èìå åò ñÿ ñòðóê òó ðà, ñâÿ çàí íàÿ ñ îñ òîâ íû ìè óðîâ íÿ ìè.
160
3
2
1
0
1
0
1
0
2
2
4
2 4
h
/
E
E
10
20
30
20
30
10
20
30
h
2E
3E
4E
E 2E
3E
4E
E
2E 3E
/
E
h
h
n
n
g
g g g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
Ðèñ. 36. Çà âè ñè ìîñòü êâàí òî âî ãî âû õî äà îò ýíåð ãèè ïà äà þ ùå ãî ñâå -
òà. àâ — Ðàñ ÷åò ïðè
( )
w E E w
e g g
ph
3 4hW =
,
E E
g0
10=
(à);
E E
g0
0 8= ,
(á) è
E E
g0
015= ,
(â); ãe ýê ñ ïå ðè ìåí òà ëü íûå çíà ÷å -
íèÿ äëÿ êâàí òî âî ãî âû õî äà ëþ ìè íåñ öåí öèè KI—Tl (ã) [47],
MgO—Al (ä) [30] è BeO (å) [48]
ïîðîãà 2E g âòîðè÷íûå ýëåêòðîíû èìåþò ìàëûå ýíåðãèè, è ïî-
ýòîìó íåäàëåêî ðàñïîëîæåíû îò ñîîòâåòñòâóþùåé äûðêè. Ñ
ðîñòîì ýíåðãèé âîçáóæäàþùèõ êâàíòîâ ê 3E g âòîðè÷íûå
ýëåêòðîíû ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëÿþòñÿ ïî ýíåðãèÿì îò E g äî
2E g ñ ñîîòâåòñòâóþùèì óâåëè÷åíèåì ñðåäíåãî ðàññòîÿíèÿ l.
Ýòî ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ êâàíòîâîãî âûõîäà «ýêñèòîííî-
ãî» êàíàëà ëþìèíåñöåíöèè ê ýíåðãèÿì 3E g , ïðè÷åì òåì áîëåå
ãëóáîêîãî, ÷åì ìåíüøå êâàíòîâûé âûõîä h(2E g ) ïî ñðàâíå-
íèþ ñ h(E g ).
     Ýêñïåðèìåíòàëüíî èçìåðåííûå ñïåêòðû âîçáóæäåíèÿ
ëþ ìèíåñöåíöèè KI-Tl [47], MgO-Al [30] è BeO [48]
ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 36 â ñðàâíåíèè ñ ìîäåëüíûìè êðèâûìè
äëÿ ðàçëè÷íûõ ñòåïåíåé ìèãðàöèîííûõ ïîòåðü. Ñïåêòð KI-Tl
â öå ëîì âå äåò ñåáÿ ïî äîá íî êðè âîé a: ìî íî òîí íî
âîçðàñòàþùèé ñïåêòð ñî ñòóïåíÿìè ïðè ýíåðãèÿõ, êðàòíûõ
øèðèíå çàïðåùåííîé çîíû E g . Ìåëêîìàñøòàáíàÿ ñòðóêòóðà
â îñíîâíîì ñâÿçàíà çà ñ÷åò ýôôåêòà ïðèïîâåðõíîñòíûõ
ïîòåðü (ñì. §9) ñ èçìåíåíèÿìè êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ. Â
äîïîëíåíèå ê ðåçêîìó âîçðàñòàíèþ ïðè ýíåðãèè 2E g , â ýòîì
ñïåêòðå èìååòñÿ ñòðóêòóðà, ñâÿçàííàÿ ñ îñòîâíûìè óðîâíÿìè.
                                   h
h
3

2

1
                                           Eg
                                                     2Eg 3E g      4E g
0
           2                                    10          20            30
1
                                           Eg        2E g        3E g      4E g
0
           2        4                                       20             30
    1
                                                Eg          2E g            3E g
    0
           2        4     h n/Eg                10          20            30 h n/E g
Ðèñ. 36. Çàâèñèìîñòü êâàíòîâîãî âûõîäà îò ýíåðãèè ïàäàþùåãî ñâå-
                             (         )
òà. à—â — Ðàñ÷åò ïðè we 3 Eg Eg w ph hW = 4, E0 = 10 Eg (à);
E0 = 0,8 Eg (á) è E0 = 0,15 Eg (â); ã—e — ýêñïåðèìåíòàëüíûå çíà÷å-
íèÿ äëÿ êâàíòîâîãî âûõîäà ëþìèíåñöåíöèè KI—Tl (ã) [47],
MgO—Al (ä) [30] è BeO (å) [48]

                                 160