Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 202 стр.

UptoLike

ïî ðîã
l E
-1
( )
â ñî îò âåò ñò -
âèè ñ (14.7) äîë æåí áûòü
ìå íü øå
hw
pl
è ïðè áëè æà -
åò ñÿ ê
E
g
, íî íå äî ñòè ãà åò
ýòîé âå ëè ÷è íû. Ýòîò ïî -
ðîã ñî îò âåò ñò âó åò ïî ðî ãó
íå óï ðó ãî ãî ýëåê ò -
ðîí-ýëåê ò ðîí íî ãî ðàñ ñå ÿ -
íèÿ
E
e
th
è áî ëü øå
E
g
.
Ïðè ÷è íà òà êî ãî ðàç ëè ÷èÿ
ñî ñòî èò â òîì, ÷òî íå ëü çÿ
ïðå íå áðå÷ü äèñ ïåð ñèåé
ôóí ê öèè ïî òåðü ýíåð ãèè,
è â îá ëà ñ òè ïî ðî ãà íå îá -
õî äè ìî ó÷è òû âàòü äèñ -
ïåð ñèþ, ñâÿ çàí íóþ ñ ïà -
ðà áî ëè ÷å ñêè ìè çà êî íà ìè
äèñ ïåð ñèè ýëåê ò ðî íîâ è äû ðîê. Èí òåã ðè ðî âà íèå âáëè çè ïî ðî -
ãà äàåò
l E E E
e
th-
-
1 2
( ) ~ ( )
, (14.13)
ãäå ýíåð ãèÿ ïî ðî ãà
E
e
th
ðàâ íà
E m m m m
g e
h
e
h
( ) ( )2 + +
äëÿ
ïà ðà áî ëè ÷å ñêèõ çà êî íîâ äèñ ïåð ñèè âà ëåí ò íîé çîíû è çîíû
ïðîâîäèìîñòè (îá ðà òèì âíè ìà íèå íà òî, ÷òî â äàí íîì ðàç äå ëå
ýíåð ãèÿ îò ñ÷è òû âà åò ñÿ îò äíà çîíû ïðî âî äè ìî ñòè, à íå îò ïî -
òîë êà âà ëåí ò íîé çîíû, êàê ýòî äå ëà ëîñü â §11; ïî ý òî ìó âû ðà -
æå íèÿ äëÿ ïî ðî ãîâ îò ëè ÷à þò ñÿ íà
E
g
). Ó÷åò âîç ìîæ íî ñòè îá -
ðà çî âà íèÿ ýê ñè òî íà â ïðî öåñ ñå íå óï ðó ãî ãî ýëåê ò ðîí-ýëåê ò -
ðîí íî ãî ðàñ ñå ÿ íèÿ óìå íü øà åò ñðåä íþþ äëè íó ïðî áå ãà âáëè çè
ñî îò âåò ñò âó þ ùåé ïî ðî ãî âîé ýíåð ãèè ïî ñðàâ íå íèþ ñ (14.13).
Ïî ñêî ëü êó ìàê ñè ìóì êðè âîé áëè çîê ê ïëàç ìîí íîé ÷à ñ òî òå,
ôîð ìó ëà (14.12) ñïðà âåä ëè âà òî ëü êî â îá ëà ñ òè äî ñòà òî÷ íî áî -
ëü øèõ ýíåð ãèé (ðèñ. 47).
Ïî äðîá íîå ñðàâ íå íèå ðàç ëè÷ íûõ ðå çó ëü òà òîâ äëÿ ìå òàë -
ëè ÷å ñêî ãî Al è äè ý ëåê ò ðè ÷å ñêî ãî
Al O
2 3
áûëî ïðî âå äå íî â
[89]. Â ðà áî òå [90] ïðè âå äåí îá çîð ýê ñ ïå ðè ìåí òà ëü íûõ ðå çó -
ëü òà òîâ äëÿ äëè íû âû õî äà ýëåê ò ðî íîâ èç òâåð äûõ òåë.
Ïðè áëè æå íèå (14.12) íà ðó øà åò ñÿ òàê æå âáëè çè ýíåð ãèè
îñ òîâ íûõ óðîâ íåé. Â ýòîé îá ëà ñ òè èñ ïî ëü çó þò ñÿ ðàç ëè÷ íûå
202
10
1
10 10
10
10
10
-1
-2
-3
-1
2
a /l(E)
B
E/hw
pl
E /hw
gpl
Ïëàçìîííîå
ïðèáëèæåíèå
Ïðèáëèæåíèå
ïàðàáîëè÷åñêîé çîíû
Ðèñ. 47. Çà âè ñè ìîñòü îá ðàò íîé äëè íû
ñâî áîä íî ãî ïðî áå ãà ýëåê ò ðî íà îò
ýíåð ãèè.
       aB/l(E)
                                                          ïîðîã l -1 (E) â ñîîòâåòñò-
                                  Ïëàçìîííîå              âèè ñ (14.7) äîëæåí áûòü

      ïàðàáîëè÷åñêîé çîíû
                                 ïðèáëèæåíèå
 -1      Ïðèáëèæåíèå
                                                          ìåíüøå hwpl è ïðèáëèæà-
10                                                        åòñÿ ê E g , íî íå äîñòèãàåò
                                                          ýòîé âåëè÷èíû. Ýòîò ïî-
                                                          ðîã ñîîòâåòñòâóåò ïîðîãó
 -2                                                       íåóïðóãîãî           ý ë å ê ò-
10
                                                          ðîí-ýëåêòðîííîãî ðàññåÿ-
                                                          íèÿ E th
                                                                 e    è áîëü øå E g .
 -3
                                        Ïðè÷èíà òàêîãî ðàçëè÷èÿ
10                                      ñîñòîèò â òîì, ÷òî íåëüçÿ
      -1                                2
   10        1     10     10       E/hw
                                        ïðå íå áðå÷ü äèñ ïåð ñèåé
                                                     pl

      E /hw        g        pl
                                        ôóíêöèè ïîòåðü ýíåðãèè,
Ðèñ. 47. Çàâèñèìîñòü îáðàòíîé äëèíû è â îáëàñòè ïîðîãà íåîá-
ñâî áîä íî ãî ïðî áå ãà ýëåê ò ðî íà îò õî äè ìî ó÷è òû âàòü äèñ-
ýíåðãèè.
                                        ïåðñèþ, ñâÿçàííóþ ñ ïà-
                                        ðàáîëè÷åñêèìè çàêîíàìè
äèñïåðñèè ýëåêòðîíîâ è äûðîê. Èíòåãðèðîâàíèå âáëèçè ïîðî-
ãà äàåò
      l -1 (E) ~ (E - E th 2
                        e ) ,                                                   (14.13)

ãäå ýíåðãèÿ ïîðîãà E th
                     e ðàâíà E g (2m e + m h ) (m e + m h ) äëÿ
ïàðàáîëè÷åñêèõ çàêîíîâ äèñïåðñèè âàëåíòíîé çîíû è çîíû
ïðîâîäèìîñòè (îáðàòèì âíèìàíèå íà òî, ÷òî â äàííîì ðàçäåëå
ýíåðãèÿ îòñ÷èòûâàåòñÿ îò äíà çîíû ïðîâîäèìîñòè, à íå îò ïî-
òîëêà âàëåíòíîé çîíû, êàê ýòî äåëàëîñü â §11; ïîýòîìó âûðà-
æåíèÿ äëÿ ïîðîãîâ îòëè÷àþòñÿ íà E g ). Ó÷åò âîçìîæíîñòè îá-
ðàçîâàíèÿ ýêñèòîíà â ïðîöåññå íåóïðóãîãî ýëåêòðîí-ýëåêò-
ðîííîãî ðàññåÿíèÿ óìåíüøàåò ñðåäíþþ äëèíó ïðîáåãà âáëèçè
ñîîòâåòñòâóþùåé ïîðîãîâîé ýíåðãèè ïî ñðàâíåíèþ ñ (14.13).
Ïîñêîëüêó ìàêñèìóì êðèâîé áëèçîê ê ïëàçìîííîé ÷àñòîòå,
ôîðìóëà (14.12) ñïðàâåäëèâà òîëüêî â îáëàñòè äîñòàòî÷íî áî-
ëüøèõ ýíåðãèé (ðèñ. 47).
    Ïîäðîáíîå ñðàâíåíèå ðàçëè÷íûõ ðåçóëüòàòîâ äëÿ ìåòàë-
ëè÷åñêîãî Al è äèýëåêòðè÷åñêîãî Al 2 O 3 áûëî ïðîâåäåíî â
[89]. Â ðàáîòå [90] ïðèâåäåí îáçîð ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðåçó-
ëüòàòîâ äëÿ äëèíû âûõîäà ýëåêòðîíîâ èç òâåðäûõ òåë.
    Ïðèáëèæåíèå (14.12) íàðóøàåòñÿ òàêæå âáëèçè ýíåðãèè
îñòîâíûõ óðîâíåé.  ýòîé îáëàñòè èñïîëüçóþòñÿ ðàçëè÷íûå


                                               202