Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 90 стр.

UptoLike

§7 Ìîäåëü îäíîðîäíîãî âîçáóæäåíèÿ
êðèñòàëëà
22.1 Âîçáóæäåíèå äåôåêòîâ â ïðè íàëè÷èè ëîâóøåê
Ðàñ ñìîò ðèì áî ëåå ïî äðîá íî ïðè ÷è íû, áëà ãî äà ðÿ êî òî -
ðûì âòî ðè÷ íûå ïðî öåñ ñû â êðè ñ òàë ëàõ ñòà íî âÿò ñÿ íå ëè íåé -
íû ìè è èíåð öè îí íû ìè. Îáà ýòèõ ñâîé ñò âà íà ÷è íà þò ïðî ÿâ ëÿ -
òü ñÿ, êàê òî ëü êî êâàí òû âîç áóæ äà þ ùå ãî èç ëó ÷å íèÿ ïðè îá ðå -
òà þò ýíåð ãèþ, äî ñòà òî÷ íóþ äëÿ èîíè çà öèè öåí ò ðîâ ñâå ÷å íèÿ.
Ïðè áî ëü øèõ ýíåð ãè ÿõ íå ëè íåé íîñòü è èíåð öè îí íîñòü ñî õðà -
íÿ þò ñÿ. Â òî æå âðåìÿ, åñëè ýíåð ãèè ôî òî íîâ õâà òà åò ëèøü íà
âîç áóæ äå íèå öåí ò ðîâ ñâå ÷å íèÿ, à íå íà èõ èîíè çà öèþ, íå ëè -
íåé íîñòü ïå ðå ñòà åò ïðî ÿâ ëÿ òü ñÿ (ïðè äî ñòà òî÷ íî ñëà áûõ è
óìå ðåí íûõ èí òåí ñèâ íî ñòÿõ), à ïîñ ëå ñâå ÷å íèå îïè ñû âà åò ñÿ
ïðî ñòû ìè ýê ñ ïî íåí öè à ëü íûì çà êî íîì çà òó õà íèÿ.
Ïðî ñòåé øàÿ ìî äåëü, â êî òî ðîé ìî ãóò ïðî èñ õî äèòü íå ëè -
íåé íûå è èíåð öè îí íûå ÿâ ëå íèÿ, èçîá ðà æå íà íà ðèñ. 11. Âîç -
áóæ äà þ ùåå èç ëó ÷å íèå ñ ýíåð ãèåé ôî òî íîâ
hn
ex
èîíè çè ðó åò
öåí ò ðû ñâå ÷å íèÿ (ïðî -
öåññ 1). Â §4 áûëî ïî êà -
çà íî, ÷òî çà õâàò íà ëî -
âóø êè è öåí ò ðû ñâå ÷å íèÿ
èç ãî ðÿ ÷å ãî ñî ñòî ÿ íèÿ
ýëåê ò ðî íà èìå åò ãî ðàç äî
ìå íü øóþ âå ðî ÿò íîñòü,
÷åì çà õâàò èç òåð ìà ëè çî -
âàí íî ãî ñî ñòî ÿ íèÿ, ïî -
ñêî ëü êó òåð ìà ëè çî âàí -
íûé ýëåê ò ðîí èìå åò ñó ùå -
ñò âåí íî ìå íü øóþ ñêî -
ðîñòü, à çà õâàò ïðî èñ õî -
äèò áåç àê òè âà öè îí íî ãî
áà ðü å ðà. Ïî ý òî ìó ãî ðÿ -
÷èé ýëåê ò ðîí áû ñò ðî (çà
90
1 2
v
h
h
n
3
7
h
h
k T
5
4
6
n
n
n
n
ex
1
ex
lum
N
c
N
-
B
Ðèñ. 11. Ñõå ìà ïðî öåñ ñîâ ïðè èîíè çà -
öèè äå ôåê òà â ïðè ñóò ñò âèè ëî âó øåê.
§7     Ìîäåëü îäíîðîäíîãî âîçáóæäåíèÿ
       êðèñòàëëà



22.1    Âîçáóæäåíèå äåôåêòîâ â ïðè íàëè÷èè ëîâóøåê
     Ðàññìîòðèì áîëåå ïîäðîáíî ïðè÷èíû, áëàãîäàðÿ êîòî-
ðûì âòîðè÷íûå ïðîöåññû â êðèñòàëëàõ ñòàíîâÿòñÿ íåëèíåé-
íûìè è èíåðöèîííûìè. Îáà ýòèõ ñâîéñòâà íà÷èíàþò ïðîÿâëÿ-
òüñÿ, êàê òîëüêî êâàíòû âîçáóæäàþùåãî èçëó÷åíèÿ ïðèîáðå-
òàþò ýíåðãèþ, äîñòàòî÷íóþ äëÿ èîíèçàöèè öåíòðîâ ñâå÷åíèÿ.
Ïðè áîëüøèõ ýíåðãèÿõ íåëèíåéíîñòü è èíåðöèîííîñòü ñîõðà-
íÿþòñÿ. Â òî æå âðåìÿ, åñëè ýíåðãèè ôîòîíîâ õâàòàåò ëèøü íà
âîçáóæäåíèå öåíòðîâ ñâå÷åíèÿ, à íå íà èõ èîíèçàöèþ, íåëè-
íåéíîñòü ïåðåñòàåò ïðîÿâëÿòüñÿ (ïðè äîñòàòî÷íî ñëàáûõ è
óìåðåííûõ èíòåíñèâíîñòÿõ), à ïîñëåñâå÷åíèå îïèñûâàåòñÿ
ïðîñòûìè ýêñïîíåíöèàëüíûì çàêîíîì çàòóõàíèÿ.
     Ïðîñòåéøàÿ ìîäåëü, â êîòîðîé ìîãóò ïðîèñõîäèòü íåëè-
íåéíûå è èíåðöèîííûå ÿâëåíèÿ, èçîáðàæåíà íà ðèñ. 11. Âîç-
áóæäàþùåå èçëó÷åíèå ñ ýíåðãèåé ôîòîíîâ hn ex èîíèçèðóåò
                                     öåíòðû ñâå÷åíèÿ (ïðî-
               c                     öåññ 1). Â §4 áûëî ïîêà-
                               hnex  çàíî, ÷òî çàõâàò íà ëî-
                 -      7            âóøêè è öåíòðû ñâå÷åíèÿ
      3        N            6 hn1
                                     èç ãî ðÿ ÷å ãî ñî ñòî ÿ íèÿ
                     4 5 kBT         ýëåêòðîíà èìååò ãîðàçäî
 hnex hnlum                      N   ìå íü øóþ âå ðî ÿò íîñòü,
    1 2                              ÷åì çàõâàò èç òåðìàëèçî-
                                     âàííîãî ñîñòîÿíèÿ, ïî-
           n                         ñêî ëü êó òåð ìà ëè çî âàí-
                                     íûé ýëåêòðîí èìååò ñóùå-
                 v                   ñò âåí íî ìå íü øóþ ñêî-
                                     ðîñòü, à çàõâàò ïðîèñõî-
Ðèñ. 11. Ñõåìà ïðîöåññîâ ïðè èîíèçà- äèò áåç àêòèâàöèîííîãî
öèè äåôåêòà â ïðèñóòñòâèè ëîâóøåê. áàðüåðà. Ïîýòîìó ãîðÿ-
                                     ÷èé ýëåêòðîí áûñòðî (çà

                              90