Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 192 стр.

UptoLike

§ 14 Ôî òî ýìèñ ñèÿ ýëåê ò ðî íîâ èç òâåð äûõ òåë
Âàæ íàÿ èí ôîð ìà öèÿ î ñïåê ò ðå ýíåð ãèè â òâåð äûõ òå ëàõ
ìî ãóò áûòü ïî ëó ÷å íû èç èñ ñëå äî âà íèÿ ôî òî ýëåê ò ðîí íîé ýìèñ -
ñèè. Ïî äðîá íîå îïè ñà íèå ôî òî ýìèñ ñèè èìå åò ñÿ â áî ëü øîì
÷èñ ëå êíèã (ñì., íà ïðè ìåð, [85-87] è äð.). Çäåñü ìû ðàñ ñìîò -
ðèì òî ëü êî îñíîâ íûå ñâîé ñò âà ýòî ãî èí òå ðåñ íî ãî ÿâ ëå íèÿ.
14.1 Òðåõ ñòó ïåí ÷à òàÿ ìî äåëü ôî òî ýìèñ ñèè
Ðàñ ñìîò ðèì áî ëåå ïî äðîá íî ïðî öåññ ôî òî ýëåê ò ðîí íîé
ýìèñ ñèè. Äëÿ íà ÷à ëà îïè øåì òðåõ ñòó ïåí ÷à òûé ïðî öåññ ýìèñ -
ñèè ýëåê ò ðî íîâ — ìî äåëü, êî òî ðàÿ â ñèëó ñâîåé ïðî ñòî òû äî -
âî ëü íî øè ðî êî èñ ïî ëü çó åò ñÿ. Ïðè ýòîì, êàê è â ñëó ÷àå âîç -
áóæ äå íèÿ ëþ ìè íåñ öåí öèè, â êà ÷å ñò âå îò äå ëü íî ãî ýòà ïà âû äå -
ëÿ åò ñÿ ïî ãëî ùå íèå ñâå òà âå ùå ñò âîì ñ ðîæ äå íè åì âû ñî êî ý íåð -
ãå òè ÷å ñêî ãî ýëåê ò ðî íà. Âòî ðûì øà ãîì ÿâ ëÿ åò ñÿ âû õîä ýëåê ò -
ðî íà íà ïî âåð õ íîñòü. Òî ëü êî ÷àñòü ýëåê ò ðî íîâ ìî æåò äî ñòè÷ü
ïî âåð õ íî ñòè. Ýëåê ò ðî íû ìî ãóò ïî ãèá íóòü â îáú å ìå, íå äî ñòèã -
íóâ ïî âåð õ íî ñòè, ïî òå ðÿâ ñâîþ ýíåð ãèþ â àê òàõ ðàñ ñå ÿ íèÿ.
Íà ïî âåð õ íîñòü êðè ñ òàë ëà âû õî äÿò ýëåê ò ðî íû äâóõ ãðóïï.
Ýëåê ò ðî íû èç ïåð âîé ãðóï ïû íå èñ ïû òû âà þò íè êà êèõ ïðî öåñ -
ñîâ ðàñ ñå ÿ íèÿ, â òî âðå ìÿ êàê ýëåê ò ðî íû âòî ðîé ãðóï ïû äî -
ñòè ãà þò ïî âåð õ íî ñòè ïî ñëå íå ñêî ëü êèõ àê òîâ ðàñ ñå ÿ íèÿ íà
ôî íî íàõ, ýëåê ò ðî íàõ, ïëàç ìî íàõ è ò.ä. Ýòîò ýòàï âî ìíî ãîì
îïðå äå ëÿ åò îá ùóþ ýô ôåê òèâ íîñòü ôî òî ýìèñ ñèè. Íà êî íåö,
ïî ñëåä íèé ýòàï ïðå î äî ëå íèå ïî òåí öè à ëü íî ãî áà ðü å ðà ìåæ -
äó òâåð äûì òå ëîì è âà êó ó ìîì è âû ëåò ýëåê ò ðî íà â âà êó óì, ãäå
åãî ìîæ íî çà ðå ãè ñò ðè ðî âàòü. Âû ëå òà þ ùèå ýëåê ò ðî íû èìå þò
ðàç ëè÷ íóþ ýíåð ãèþ è íà ïðàâ ëå íèå, ïî ý òî ìó, àíà ëè çè ðóÿ
ýíåð ãèþ è óãîë âû ëå òà ýëåê ò ðî íà èç òâåð äî ãî òåëà, ìîæ íî ïî -
ëó ÷èòü öåí íóþ èí ôîð ìà öèþ î íà ÷à ëü íîì ýòà ïå âîç áóæ äå íèÿ
è ïåð âûõ ñòà äè ÿõ ðå ëàê ñà öèè â òâåð äîì òåëå. Ðàñ ñìîò ðèì êî -
ðîò êî êàæ äûé èç ýòèõ ýòà ïîâ.
192
§ 14 Ôîòîýìèññèÿ ýëåêòðîíîâ èç òâåðäûõ òåë



    Âàæíàÿ èíôîðìàöèÿ î ñïåêòðå ýíåðãèè â òâåðäûõ òåëàõ
ìîãóò áûòü ïîëó÷åíû èç èññëåäîâàíèÿ ôîòîýëåêòðîííîé ýìèñ-
ñèè. Ïîäðîáíîå îïèñàíèå ôîòîýìèññèè èìååòñÿ â áîëüøîì
÷èñëå êíèã (ñì., íàïðèìåð, [85-87] è äð.). Çäåñü ìû ðàññìîò-
ðèì òîëüêî îñíîâíûå ñâîéñòâà ýòîãî èíòåðåñíîãî ÿâëåíèÿ.

14.1   Òðåõñòóïåí÷àòàÿ ìîäåëü ôîòîýìèññèè
    Ðàññìîòðèì áîëåå ïîäðîáíî ïðîöåññ ôîòîýëåêòðîííîé
ýìèññèè. Äëÿ íà÷àëà îïèøåì òðåõñòóïåí÷àòûé ïðîöåññ ýìèñ-
ñèè ýëåêòðîíîâ — ìîäåëü, êîòîðàÿ â ñèëó ñâîåé ïðîñòîòû äî-
âîëüíî øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ. Ïðè ýòîì, êàê è â ñëó÷àå âîç-
áóæäåíèÿ ëþìèíåñöåíöèè, â êà÷åñòâå îòäåëüíîãî ýòàïà âûäå-
ëÿåòñÿ ïîãëîùåíèå ñâåòà âåùåñòâîì ñ ðîæäåíèåì âûñîêîýíåð-
ãåòè÷åñêîãî ýëåêòðîíà. Âòîðûì øàãîì ÿâëÿåòñÿ âûõîä ýëåêò-
ðîíà íà ïîâåðõíîñòü. Òîëüêî ÷àñòü ýëåêòðîíîâ ìîæåò äîñòè÷ü
ïîâåðõíîñòè. Ýëåêòðîíû ìîãóò ïîãèáíóòü â îáúåìå, íå äîñòèã-
íóâ ïîâåðõíîñòè, ïîòåðÿâ ñâîþ ýíåðãèþ â àêòàõ ðàññåÿíèÿ.
Íà ïîâåðõíîñòü êðèñòàëëà âûõîäÿò ýëåêòðîíû äâóõ ãðóïï.
Ýëåêòðîíû èç ïåðâîé ãðóïïû íå èñïûòûâàþò íèêàêèõ ïðîöåñ-
ñîâ ðàññåÿíèÿ, â òî âðåìÿ êàê ýëåêòðîíû âòîðîé ãðóïïû äî-
ñòèãàþò ïîâåðõíîñòè ïîñëå íåñêîëüêèõ àêòîâ ðàññåÿíèÿ íà
ôîíîíàõ, ýëåêòðîíàõ, ïëàçìîíàõ è ò.ä. Ýòîò ýòàï âî ìíîãîì
îïðåäåëÿåò îáùóþ ýôôåêòèâíîñòü ôîòîýìèññèè. Íàêîíåö,
ïîñëåäíèé ýòàï — ïðåîäîëåíèå ïîòåíöèàëüíîãî áàðüåðà ìåæ-
äó òâåðäûì òåëîì è âàêóóìîì è âûëåò ýëåêòðîíà â âàêóóì, ãäå
åãî ìîæíî çàðåãèñòðèðîâàòü. Âûëåòàþùèå ýëåêòðîíû èìåþò
ðàçëè÷íóþ ýíåðãèþ è íàïðàâëåíèå, ïîýòîìó, àíàëèçèðóÿ
ýíåðãèþ è óãîë âûëåòà ýëåêòðîíà èç òâåðäîãî òåëà, ìîæíî ïî-
ëó÷èòü öåííóþ èíôîðìàöèþ î íà÷àëüíîì ýòàïå âîçáóæäåíèÿ
è ïåðâûõ ñòàäèÿõ ðåëàêñàöèè â òâåðäîì òåëå. Ðàññìîòðèì êî-
ðîòêî êàæäûé èç ýòèõ ýòàïîâ.


                            192