Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 197 стр.

UptoLike

íà âñå ýíåð ãèè, òî
L
ÿâ ëÿ åò ñÿ äëè íîé äèô ôó çèè çà âðåìÿ
îñòû âà íèÿ ýëåê ò ðî íà äî ýíåð ãèé íèæå ðà áî òû âû õî äà
F
. Â òà -
êîì ñëó ÷àå óðàâ íå íèå (14.6) ÿâ ëÿ åò ñÿ ïðè áëè æåí íûì.
Åñëè àíà ëè çà òîð ñî áè ðà åò ïðå è ìó ùå ñò âåí íî íèç êî ýíåð -
ãå òè ÷å ñêèå ýëåê ò ðî íû, òî ìíî æè òåëü (14.3) âíî ñèò ñó ùå ñò -
âåí íûå èç ìå íå íèÿ â ýíåð ãå òè ÷å ñêèé ñïåêòð ýëåê ò ðî íîâ ïðè èõ
ïðî õîæ äå íèè ÷å ðåç ïî âåð õ íîñòü êðè ñ òàë ëà. Ïî ñêî ëü êó ýòîò
ìíî æè òåëü ðà âåí íóëþ äëÿ
E < F
, ýòîò òèï ôî òî ýìèñ ñèè ÿâ ëÿ -
åò ñÿ õî ðî øèì èí äè êà òî ðîì íà ëè ÷èÿ îò íî ñè òå ëü íî ãî ðÿ ÷èõ
ýëåê ò ðî íîâ â ñòà öè î íàð íîì ðàñ ïðå äå ëå íèè ýëåê ò ðî íîâ. Ýòî
ìî æåò áûòü âàæ íî, íà ïðè ìåð, ïðè èñ ñëå äî âà íèè ýô ôåê òà ðàç -
ìíî æå íèÿ ýëåê ò ðîí íûõ âîç áóæ äå íèé. Âûøå ïåð âî ãî ïî ðî ãà
íå óï ðó ãî ãî ýëåê ò ðîí-ýëåê ò ðîí íî ãî ðàñ ñå ÿ íèÿ â çîíå ïðî âî äè -
ìî ñòè ïî ÿâ ëÿ þò ñÿ íèç êî ýíåð ãå òè ÷å ñêèå ýëåê ò ðî íû (ñì., íà -
ïðè ìåð, ðèñ. 34á). Òà êèå ýëåê ò ðî íû èìå þò ýíåð ãèþ ìå íü øå
F
è òåì ñà ìûì íå ìî ãóò ïðè íè ìàòü ó÷à ñ òèå â ôî òî ýìèñ ñèè.
Ïîýòîìó â ñïåê ò ðå èí òåã ðà ëü íîé ôî òî ýìèñ ñèè íà áëþ äà åò ñÿ
ïðî âàë. Îä íà êî ïðè ýòîì íà áëþ äà åò ñÿ ðîñò ÷èñ ëà ýëåê ò ðîí -
íûõ âîç áóæ äå íèé, ÷òî ïðè âî äèò ê ðî ñ òó êâàí òî âî ãî âû õî äà
ëþ ìè íåñ öåí öèè.
Ñî ÷å òà íèå áû ñò ðî
ïà äà þ ùå ãî ñ ðî ñ -
òîì ýíåð ãèè ôî òî -
íîâ âû õî äà ôî òî -
ýìèñ ñèè ñ îä íî âðå -
ìåí íûì áû ñò ðûì
âîç ðà ñ òà íè åì ëþ -
ìè íåñ öåí öèè ïî -
çâî ëÿ åò äî âî ëü íî
îïðå äå ëåí íî óñòà -
íàâ ëè âàòü ãðà íè öó
ðàç ìíî æå íèÿ ýëåê -
ò ðîí íûõ âîç áóæ -
äå íèé. Òà êóþ ñè òó -
à öèþ ìîæ íî ïðî -
èë ëþ ñò ðè ðî âàòü
íà ïðè ìå ðå MgO
[88] (ñì. ðèñ. 46).
Òà êèì ñïî ñî áîì
ãðà íè öà ýô ôåê òèâ -
íî ãî íà ÷à ëà ðàç -
ìíî æå íèÿ
197
1
2
1
2
à
á
0
1
2
0
10
20
30
0
1
2
10
20
30
hn, ýÂ
h, îòí. åä.
R,%
6
a, 10 ñì
-1
Ðèñ. 46. Ñïåê ò ðû îò ðà æå íèÿ (à, 1), ïî ãëî -
ùå íèÿ (à, 2), âîç áóæ äå íèÿ ëþ ìè íåñ öåí öèè
(á, 1) è ôî òî ýìèñ ñèè (á, 2) ìî íî êðè ñ òàë ëà
MgO-Al [88].
íà âñå ýíåðãèè, òî L ÿâëÿåòñÿ äëèíîé äèôôóçèè çà âðåìÿ
îñòûâàíèÿ ýëåêòðîíà äî ýíåðãèé íèæå ðàáîòû âûõîäà F. Â òà-
êîì ñëó÷àå óðàâíåíèå (14.6) ÿâëÿåòñÿ ïðèáëèæåííûì.
     Åñëè àíàëèçàòîð ñîáèðàåò ïðåèìóùåñòâåííî íèçêîýíåð-
ãåòè÷åñêèå ýëåêòðîíû, òî ìíîæèòåëü (14.3) âíîñèò ñóùåñò-
âåííûå èçìåíåíèÿ â ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ýëåêòðîíîâ ïðè èõ
ïðîõîæäåíèè ÷åðåç ïîâåðõíîñòü êðèñòàëëà. Ïîñêîëüêó ýòîò
ìíîæèòåëü ðàâåí íóëþ äëÿ E < F, ýòîò òèï ôîòîýìèññèè ÿâëÿ-
åòñÿ õîðîøèì èíäèêàòîðîì íàëè÷èÿ îòíîñèòåëüíî ãîðÿ÷èõ
ýëåêòðîíîâ â ñòàöèîíàðíîì ðàñïðåäåëåíèè ýëåêòðîíîâ. Ýòî
ìîæåò áûòü âàæíî, íàïðèìåð, ïðè èññëåäîâàíèè ýôôåêòà ðàç-
ìíîæåíèÿ ýëåêòðîííûõ âîçáóæäåíèé. Âûøå ïåðâîãî ïîðîãà
íåóïðóãîãî ýëåêòðîí-ýëåêòðîííîãî ðàññåÿíèÿ â çîíå ïðîâîäè-
ìîñòè ïîÿâëÿþòñÿ íèçêîýíåðãåòè÷åñêèå ýëåêòðîíû (ñì., íà-
ïðèìåð, ðèñ. 34á). Òàêèå ýëåêòðîíû èìåþò ýíåðãèþ ìåíüøå F
è òåì ñàìûì íå ìîãóò ïðèíèìàòü ó÷àñòèå â ôîòîýìèññèè.
Ïîýòîìó â ñïåêòðå èíòåãðàëüíîé ôîòîýìèññèè íàáëþäàåòñÿ
ïðîâàë. Îäíàêî ïðè ýòîì íàáëþäàåòñÿ ðîñò ÷èñëà ýëåêòðîí-
íûõ âîçáóæäåíèé, ÷òî ïðèâîäèò ê ðîñòó êâàíòîâîãî âûõîäà
ëþ ìè íåñ öåí öèè.
                             a, 10 ñì -1       6
Ñî÷åòàíèå áûñòðî      30 2
ïàäàþùåãî ñ ðîñ-                                  à
òîì ýíåðãèè ôîòî-
íîâ âûõîäà ôîòî-      20
                     R,%




ýìèññèè ñ îäíîâðå-        1                           2
ìåí íûì áû ñò ðûì     10
âîçðàñòàíèåì ëþ-
ìè íåñ öåí öèè ïî-                                     1
çâîëÿåò äîâîëüíî        0  0
îïðåäåëåííî óñòà-
íàâëèâàòü ãðàíèöó
ðàçìíîæåíèÿ ýëåê-
                           h, îòí. åä.




                          2            2
ò ðîí íûõ âîç áóæ-
äåíèé. Òàêóþ ñèòó-
àöèþ ìîæíî ïðî-           1
                                         1        á
èë ëþ ñò ðè ðî âàòü
íà ïðèìåðå MgO
[88] (ñì. ðèñ. 46).       0
                                  10       20      30    hn, ýÂ
Òà êèì ñïî ñî áîì Ðèñ. 46. Ñïåêòðû îòðàæåíèÿ (à, 1), ïîãëî-
ãðàíèöà ýôôåêòèâ- ùåíèÿ (à, 2), âîçáóæäåíèÿ ëþìèíåñöåíöèè
íî ãî íà ÷à ëà ðàç- (á, 1) è ôîòîýìèññèè (á, 2) ìîíîêðèñòàëëà
ì í î æ å í è ÿ MgO-Al [88].
                                         197