Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 50 стр.

UptoLike

îïðå äå ëÿ òü ñÿ èìåí íî äå ëî êà ëè çà öèåé, ïî ñêî ëü êó äëè íà ïðî -
áå ãà äûð êè â ñâî áîä íîì ñî ñòî ÿ íèè ìíî ãî áî ëü øå äëè íû îä íî -
ãî ñêà÷ êà.
Ñëó ÷àé äèô ôó çèè ýëåê ò ðî íà (äûð êè), çà õâà ÷åí íî ãî íà
äå ôåêò, àíà ëî ãè ÷åí äèô ôó çèè àâ òî ëî êà ëè çî âàí íîé äûð êè çà
èñê ëþ ÷å íè åì òîãî, ÷òî ýëåê ò ðîí íå ìî æåò áûòü çà õâà ÷åí â
ïðî èç âî ëü íîé ÿ÷åé êå ðå øåò êè, à òî ëü êî â äå ôåê ò íîé ïî çè öèè.
Òåì ñà ìûì ìèã ðà öèÿ çà õâà ÷åí íûõ ÷à ñ òèö äîë æíà áûòü ñâÿ çà -
íà ñ òåð ìî àê òè âè ðî âàí íûì âû ñâî áîæ äå íè åì íî ñè òå ëåé çà ðÿ -
äà èç ëî âó øåê â çîíó ïðî âî äè ìî ñòè (âà ëåí ò íóþ çîíó), ïî ñêî -
ëü êó ñêà÷ êè ìåæ äó äå ôåê ò íû ìè öåí ò ðà ìè âîç ìîæ íû òî ëü êî
ïðè áî ëü øîé êîí öåí ò ðà öèè äå ôåê òîâ. Ïðîá ëå ìà, ñâÿ çàí íàÿ ñ
òà êè ìè ñêà÷ êà ìè ïî ñëó ÷àé íûì îá ðà çîì ðàñ ïî ëî æåí íûì öåí -
ò ðàì, äî ñòà òî÷ íî ñëîæ íà è àíà ëî ãè÷ íà ïðîá ëå ìå ïåð êî ëÿ öèè
â íå ó ïî ðÿ äî ÷åí íûõ ñè ñ òå ìàõ, è çäåñü ðàñ ñìàò ðè âà òü ñÿ íå áó -
äåò.
Òåì íå ìå íåå äàæå ïðè äî ñòà òî÷ íî íèç êîé êîí öåí ò ðà öèè
äå ôåê òîâ òåð ìè ÷å ñêè àê òè âè ðî âàí íûå ñêà÷ êè èç îä íî ãî öåí ò -
ðà â äðó ãîé áåç âû õî äà â çîíó âàæ íû â òîì ñëó ÷àå, êîã äà â
êðè ñ òàë ëàõ îá ðà çó þò ñÿ àñ ñî öè à òû äå ôåê òîâ. Òà êèå àñ ñî öè à -
òû ÿâ ëÿ þò ñÿ ñëîæ íû ìè äå ôåê òà ìè, ñî ñòî ÿ ùè ìè èç äâóõ è áî -
ëåå ïðè ìå ñåé èëè äðó ãèõ ýëå ìåí òàð íûõ äå ôåê òîâ (âà êàí ñèé,
ìå æó çå ëü íûõ àòî ìîâ è ò.ä.). Îá ðà çî âà íèå òà êèõ àñ ñî öè à òîâ
äî ñòà òî÷ íî òè ïè÷ íî â òîì ñëó ÷àå, êîã äà çà ðÿä ïðè ìåñ íî ãî
èîíà îò ëè ÷à åò ñÿ îò çà ðÿ äà çà ìå ùà å ìî ãî èîíà, è ïðè ýòîì äëÿ
ñî õðà íå íèÿ íåé òðà ëü íî ñòè ðÿ äîì ñ òà êèì èîíîì ðàñ ïî ëà ãà åò -
ñÿ åùå îäèí äå ôåêò — êîì ïåí ñà òîð çà ðÿ äà.  òà êîì ñëó ÷àå
âîç áóæ äå íèå, çà õâà ÷åí íîå îä íèì äå ôåê òîì, ìî æåò ïå ðå íî ñè -
òü ñÿ íà äðó ãîé â òîì æå àñ ñî öè à òå.
 òà êèõ äå ôåê ò íûõ ïà ðàõ âàæ íû ìè ÿâ ëÿ þò ñÿ äâà òèïà
ïå ðå íî ñà. Ïåð âûì ÿâ ëÿ åò ñÿ óæå óïî ìÿ íó òûé òåð ìî àê òè âà öè -
îí íûé ìå õà íèçì, êî òî ðûé ñè ëü íî çà âè ñèò îò òåì ïå ðà òó ðû, íî
îò íî ñè òå ëü íî ñëà áî çà âè ñèò îò ðàñ ñòî ÿ íèÿ ìåæ äó êîì ïî íåí òà -
ìè ïàðû (òî ëü êî èç-çà çà âè ñè ìî ñòè ýíåð ãèè òåð ìî àê òè âà öè îí -
íî ãî ïå ðå íî ñà îò ýòî ãî ðàñ ñòî ÿ íèÿ). Ïðè îò íî ñè òå ëü íî íèç êèõ
òåì ïå ðà òó ðàõ îñíîâ íûì ìå õà íèç ìîì ñòà íî âèò ñÿ òóí íå ëè ðî âà -
íèå, êî òî ðîå ïðàê òè ÷å ñêè íå çà âè ñèò îò òåì ïå ðà òó ðû, íî ñè ëü -
íî çà âè ñèò îò ðàñ ñòî ÿ íèÿ ìåæ äó öåí ò ðà ìè. Âå ðî ÿò íîñòü ïå ðå -
íî ñà çà ðÿ äà ïà äà åò ýê ñ ïî íåí öè à ëü íî ñ óâå ëè ÷å íè åì ýòî ãî ðàñ -
ñòî ÿ íèÿ. Òåì ñà ìûì òóí íå ëè ðî âà íèå âàæ íî òî ëü êî äëÿ áëèç -
êî ðàñ ïî ëî æåí íûõ öåí ò ðîâ, íà õî äÿ ùèõ ñÿ íà ðàñ ñòî ÿ íèè îä -
íîé-äâóõ ïî ñòî ÿí íûõ ðå øåò êè. Òà êîé ìå õà íèçì ÷à ñ òî
50
îïðåäåëÿòüñÿ èìåííî äåëîêàëèçàöèåé, ïîñêîëüêó äëèíà ïðî-
áåãà äûðêè â ñâîáîäíîì ñîñòîÿíèè ìíîãî áîëüøå äëèíû îäíî-
ãî ñêà÷êà.
     Ñëó÷àé äèôôóçèè ýëåêòðîíà (äûðêè), çàõâà÷åííîãî íà
äåôåêò, àíàëîãè÷åí äèôôóçèè àâòîëîêàëèçîâàííîé äûðêè çà
èñêëþ÷åíèåì òîãî, ÷òî ýëåêòðîí íå ìîæåò áûòü çàõâà÷åí â
ïðîèçâîëüíîé ÿ÷åéêå ðåøåòêè, à òîëüêî â äåôåêòíîé ïîçèöèè.
Òåì ñàìûì ìèãðàöèÿ çàõâà÷åííûõ ÷àñòèö äîëæíà áûòü ñâÿçà-
íà ñ òåðìîàêòèâèðîâàííûì âûñâîáîæäåíèåì íîñèòåëåé çàðÿ-
äà èç ëîâóøåê â çîíó ïðîâîäèìîñòè (âàëåíòíóþ çîíó), ïîñêî-
ëüêó ñêà÷êè ìåæäó äåôåêòíûìè öåíòðàìè âîçìîæíû òîëüêî
ïðè áîëüøîé êîíöåíòðàöèè äåôåêòîâ. Ïðîáëåìà, ñâÿçàííàÿ ñ
òàêèìè ñêà÷êàìè ïî ñëó÷àéíûì îáðàçîì ðàñïîëîæåííûì öåí-
òðàì, äîñòàòî÷íî ñëîæíà è àíàëîãè÷íà ïðîáëåìå ïåðêîëÿöèè
â íåóïîðÿäî÷åííûõ ñèñòåìàõ, è çäåñü ðàññìàòðèâàòüñÿ íå áó-
äåò.
     Òåì íå ìåíåå äàæå ïðè äîñòàòî÷íî íèçêîé êîíöåíòðàöèè
äåôåêòîâ òåðìè÷åñêè àêòèâèðîâàííûå ñêà÷êè èç îäíîãî öåíò-
ðà â äðóãîé áåç âûõîäà â çîíó âàæíû â òîì ñëó÷àå, êîãäà â
êðèñòàëëàõ îáðàçóþòñÿ àññîöèàòû äåôåêòîâ. Òàêèå àññîöèà-
òû ÿâëÿþòñÿ ñëîæíûìè äåôåêòàìè, ñîñòîÿùèìè èç äâóõ è áî-
ëåå ïðèìåñåé èëè äðóãèõ ýëåìåíòàðíûõ äåôåêòîâ (âàêàíñèé,
ìåæóçåëüíûõ àòîìîâ è ò.ä.). Îáðàçîâàíèå òàêèõ àññîöèàòîâ
äîñòàòî÷íî òèïè÷íî â òîì ñëó÷àå, êîãäà çàðÿä ïðèìåñíîãî
èîíà îòëè÷àåòñÿ îò çàðÿäà çàìåùàåìîãî èîíà, è ïðè ýòîì äëÿ
ñîõðàíåíèÿ íåéòðàëüíîñòè ðÿäîì ñ òàêèì èîíîì ðàñïîëàãàåò-
ñÿ åùå îäèí äåôåêò — êîìïåíñàòîð çàðÿäà.  òàêîì ñëó÷àå
âîçáóæäåíèå, çàõâà÷åííîå îäíèì äåôåêòîì, ìîæåò ïåðåíîñè-
òüñÿ íà äðóãîé â òîì æå àññîöèàòå.
     Â òàêèõ äåôåêòíûõ ïàðàõ âàæíûìè ÿâëÿþòñÿ äâà òèïà
ïåðåíîñà. Ïåðâûì ÿâëÿåòñÿ óæå óïîìÿíóòûé òåðìîàêòèâàöè-
îííûé ìåõàíèçì, êîòîðûé ñèëüíî çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû, íî
îòíîñèòåëüíî ñëàáî çàâèñèò îò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó êîìïîíåíòà-
ìè ïàðû (òîëüêî èç-çà çàâèñèìîñòè ýíåðãèè òåðìîàêòèâàöèîí-
íîãî ïåðåíîñà îò ýòîãî ðàññòîÿíèÿ). Ïðè îòíîñèòåëüíî íèçêèõ
òåìïåðàòóðàõ îñíîâíûì ìåõàíèçìîì ñòàíîâèòñÿ òóííåëèðîâà-
íèå, êîòîðîå ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû, íî ñèëü-
íî çàâèñèò îò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó öåíòðàìè. Âåðîÿòíîñòü ïåðå-
íîñà çàðÿäà ïàäàåò ýêñïîíåíöèàëüíî ñ óâåëè÷åíèåì ýòîãî ðàñ-
ñòîÿíèÿ. Òåì ñàìûì òóííåëèðîâàíèå âàæíî òîëüêî äëÿ áëèç-
êî ðàñïîëîæåííûõ öåíòðîâ, íàõîäÿùèõñÿ íà ðàññòîÿíèè îä-
íîé-äâóõ ïî ñòî ÿí íûõ ðå øåòêè. Òà êîé ìå õà íèçì ÷à ñ òî
                            50