Cтраница 3
Указанная модель / - - центра находится в хорошем согласии с имеющимися экспериментальными данными. При превращении в обратном направлении на каждый вновь образованный / - - центр приходится в среднем по два уничтоженных / - цен-тра. О возможности захвата свободных электронов / - - центрами свидетельствует также экспериментально установленная зависимость сдвига фотоэлектрона от концентрации F-центров. [31]
При этом потерявший энергию электрон может быть присоединен к одному из атомов - осколков молекулы. Мерой интенсивности процессов захвата свободных электронов молекулами газа служит коэффициент присоединения це. Величина / це численно равна средней длине пробега электрона до присоединения к одной из молекул газа. [32]
Захват каждого из носителей центром б е з ы з л у-чательной рекомбинации ( ЦБР) происходит с передачей всей выделившейся энергии решетке либо непосредственно в виде фононов ( многофонон-ная. Связанный носитель может находиться либо на том же ( мяогозарядном) центре, либо на соседнем. Так, излучат, захват свободного электрона глубоким акцептором А может быть подавлен безызлучат. А ( на расстоянии, достигающем десятков А) находится заполненный ( глубокий) донор D, Выделяющаяся энергия уносится электроном донора, эмитируемым в е-зону. Такая донорно-акцептор-ная пара может рассматриваться как оже-центр безызлучат. [33]
Представление о переносе энергии в форме эксцитона упрощает понимание ряда других особенностей люминесценции. Оно качественно объясняет, например, тушащее действие многих присадок и, в частности, элементов железной группы, когда они присутствуют в люминофоре в исчезающе малых количествах. Способность атомов разряжать эксцитоны почти неограниченна по сравнению с вероятностью захвата свободного электрона. Являясь непроходимым барьером для эксцитонов, элементы переходных групп ( за счет незаполненных электронных оболочек) легче захватывают их, чем атомы многих активаторов. [34]
В уравнениях ( 8) явно учтено, что существуют различные вероятности - теплового образования дефекта Френкеля без участия свободного электрона Я, и теплового образования дефекта Френкеля с одновременным захватом электрона из зоны проводимости г п, где т ] - постоянная величина при заданной температуре. Член t N мЩ, описывает обратный t n процесс захвата междоузельного атома вакансией, содержащей лишний электрон, а член К Ым ( Nv - nv) - процесс аннигиляции междоузельного атома с нейтральной вакансией. Коэффициенты yv, y o, yD, y D определяют вероятности тепловой ионизации вакансии и донора и захвата свободного электрона. [35]
Второй член в уравнениях (2.7.1.100) и (2.7.1.101) описывает гибель захваченного носителя заряда того же знака, какой имеет ток носителей. Эта гибель, вызванная носителями противоположного знака, обусловливает стационарный поток основных носителей в опустошенные ловушки. Например, дырочный ток, проходящий через элементарный объем, увеличивает дивергенцию электронного тока [ см. (2.7.1.100) ] за счет рекомбинации с захваченными на ловушках электронами, тем самым создавая опустошенные центры захвата свободных электронов. [36]
Для уровней, расположенных между электронным и дырочным демаркационными уровнями, характерна с одной стороны большая вероятность заполнения электронами, а с другой стороны большая вероятность заполнения дырками. В действительности сумма вероятностей заполнения какого-либо уровня электроном и дыркой должна быть равна единице. Поэтому следует считать, что заполнение электронами и дырками всех уровней, расположенных между демаркационными уровнями Эдем я и Экар, одинаково независимо от их энергетического расстояния от Эдем или Элеыр; оно контролируется кинетическими процессами захвата свободных электронов и дырок. В связи с этим уровни, расположенные между электронным и дырочным демаркационными уровнями, следует считать уровнями рекомбинационных ловушек. [37]
Если донорные уровни расположены недалеко от потолка валентной зоны 1), они не могут существенно повлиять на электрические свойства кристалла. Иначе обстоит дело, когда расстояние таких уровней от дна зоны проводимости гораздо меньше, чем ширина запрещенной зоны. Этому процессу соответствует отщепление пятого валентного электрона от атома примеси. Захвату свободного электрона атомом примеси соответствует на рис. 59.3, а переход электрона из зоны проводимости на один из донорных уровней. [38]
В связанном состоянии электрон может поглощать или испускать энергию только дискретными порциями - квантами; в этом случае спектр будет состоять из дискретных линий некоторой ширины Av. В свободном состоянии электрон может обладать любой кинетической энергией и его энергетический спектр непрерывен. Переход от свободного состояния электрона к связанному происходит при испускании им квантов. Процесс захвата свободных электронов ионами, который приводит к восстановлению атомов, называют рекомбинацией. Этот процесс имеет непрерывный энергетический спектр. [39]
Каждая из них возникает в результате перехода электрона в атоме с одного энергетического уровня на другой. Остальные виды излучения имеют непрерывный спектр. Рекомбинационное излучение испускается при захвате свободного электрона ионом, имеющим заряд Z, с образованием иона с меньшим зарядом или нейтрального атома. Тормозное излучение испускается при более слабом взаимодействии свободного электрона с ионом когда электрон не захватывается, а только тормозится. [40]
На ЛАХ появятся сублинейные участки. Анализ показывает, что в такой модели полоса эмиссии vMaKC 1 24 эВ не может быть с излучательным захватом основных носителей на глубокие центры рекомбинации, ибо в этом случае зависимости WT имели бы совершенно другой характер. Учитывая, что аналогичные зависимости / ф ( Т) и W ( Г) в кристаллах CdP3 - типа ( легированных Hg), полосу с / zvMaKC 1 24 эВ, равно, как и другие полосы эмиссии, трудно связать с излучательным захватом свободных электронов. [41]
Например, имеются веские доказательства того, что золото в германии может быть тройным акцептором. Аналогично предполагается, что вакансии кадмия в CdS могут захватывать два добавочных электрона, образуя двукратно заряженный центр. Если один из этих электронов удаляется светом, то обратный переход электрона на центр будет затруднен отталкивающими силами, действующими на больших расстояниях. Только на достаточно малых расстояниях от центра электрон притягивается к нему. Чтобы приблизиться к центру, электрон должен преодолеть потенциальный барьер ( фиг. Поэтому эффективное сечение захвата свободного электрона будет уменьшено. [42]
С помощью метода производящей функции рассматривается форма оптической полосы поглощения и вероятности безызлучательпых переходов локализованных электронов в диэлектриках и полупроводниках. Особое внимание уделяется температурной зависимости. Соответственно мы выбрали по возможности наиболее общую модель колебаний решетки, поскольку считается, что нормальные колебания в любых двух электронных состояниях различаются не только своими положениями равновесия, но и главными осями и частотами. Для безызлучательных переходов получены ( в сравнительно общих случаях) температурные зависимости вероятностей переходов в области высоких и низких температур. Показано, что в первом случае процесс происходит через активированный комплекс, а во втором-посредством туннельного перехода в решетке. Эти результаты применены для расчета вероятности термической ионизации локализованных электронов ( или дырок) и для вычисления эффективных сечений захвата свободных электронов ( или дырок) примесями в гомеополярных полупроводниках. Затем в области высоких температур рассмотрены переходы для случая самой общей модели, когда колебания решетки уже не считаются гармоническими. [43]