Образование - экситон
Cтраница 3
Если молекула входит в состав кристаллической решетки, могут наблюдаться другие эффекты; один из наиболее важных эффектов - образование экситона, посредством которого возбуждение распространяется по кристаллической решетке. [31]
Этот механизм характеризуется появлением дополнительной степени свободы в выборе начального состояния, из которого совершается непрямой переход, приводящий к образованию экситона. Действительно, импульс hKex, который возникает у центра тяжести экситона, может компенсироваться импульсом испускаемого или поглощаемого фонона. Таким образом, в рассматриваемом случае мы уже имеем дело не с линейчатым спектром, а с экситонным полосатым спектром, четко ограниченным снизу. [32]
На форму длинноволнового хвоста края поглощения сильное влияние оказывают поглощение свободными носителями, внутризонные переходы в пределах валентной зоны или зоны проводимости, а также образование экситонов. [33]
В отличие от обычных ПСС, а также пиро-пластов, полученные материалы характеризуются поликомпонентностью и пониженной электропроводностью, очевидно, за счет энтропийных ограничений при образовании экситонов. [34]
Эти факты согласуются с гипотезой, согласно которой р-полоса обусловлена переходом электронов на возмущенные экситонные уровни в непосредственной близости от F-центров, в то время как а-полоса связана с образованием экситонов вблизи анионной вакансии. Ионы, окружающие анионную вакансию, слегка сдвинуты к новым равновесным положениям, в результате чего первые возбужденные уровни анионов ( уровни экситонов) в окрестности вакансии будут возмущены. [35]
 |
Схема неравновесных энергетических состояний в полупроводнике и физический механизм образования электронно-дырочной жидкости. [36] |
Если т достаточно велико ( в чистом Ge при низких темп - pax т - 10 - 15 мкс), то даже при небольшом уровне возбуждения концентрация неравновесных электронов и дырок достаточна для того, чтобы куло-новское взаимодействие привело к образованию экситона. [37]
В щелочно-галоидных кристаллах анионы и катионы подобно инертным газам имеют замкнутые электронные оболочки. Образование экситона приписывается переходу из состояния Зр6 иона Q - в состояние 3s 2Svs натрия. Так как подобное возбужденное состояние в элементарной ячейке вследствие трансляционной симметрии эквивалентно аналогичному состоянию в любой другой ячейке, то возбужденное состояние может распространяться по кристаллу. Возможность эк-ситонной миграции энергии экспериментально подтверждается рядом работ, о которых речь будет ниже. Естественно, что волновые функции возбужденного электрона и положительной дырки в рассматриваемой модели значительно взаимно перекрываются, иначе вероятность перехода не была бы такой большой, какой она является в действительности. Кроме того, вряд ли возбужденный электрон принадлежит только одному из шести соседних катионов щелочного металла. Поэтому обе рассматриваемые альтернативы отличаются между собой главным образом формально и предопределяют только различные методы расчета. Однако можно привести простые соображения, из которых следует, что интерпретацию экситонной полосы поглощения как переход отрицательного иона хлора в возбужденное состояние труднее согласовать с имеющимися экспериментальными данными. [38]
Сильное взаимодействие приводит к быстрому перемещению; отсутствие взаимодействия приводит к тому, что экситон локализуется на исходной молекуле, и в этом случае имеется обычное возбуждение изолированной молекулы. Образование экситона вызывает сдвиг и расщепление спектральных линий и изменение их интенсивности. Причины этого станут ясны после того, как мы объясним характер взаимодействия между молекулами. [39]
Генерацию носителей при многофотонном поглощении света в принципе также можно объяснить, оставаясь на той точке зрения, что в антрацене и подобных ему полиаценах ей предшествует автоионизация промежуточного возбужденного молекулярного состояния. Образование экситонов в объеме органических кристалов при многофотонном поглощении мы уже рассматривали в разд. Объемную многофотонную генерацию носителей впервые наблюдал Строум [94], использовавший комбинации импульсов света длительностью 40 не с энергией 2 07 эВ ( 597 нм), 2 16 эВ ( 571 нм) и 2 35 эВ ( 525 нм) для образования в кристаллах антрацена состояний с энергией, равной энергии двух квантов. Свет с такой энергией квантов имел низкий коэффициент поглощения, поэтому равномерно поглощался в объеме кристалла, и не мог порождать синглетные экситоны с энергией 3 15 эВ в однофотонном процессе. [40]
Основным экспериментальным свидетельством образования экситонов при низких температурах обычно служит наличие нефотоактивного поглощения света кристаллом вблизи красной границы спектра сплошного поглощения ( см. фиг. [41]
 |
Разрыв связи и образование дефектов D при экситонном поглощении в стеклообразном селене. [42] |
Образование дефектов D и D может происходить не только на концах цепочки или обрывах сетки. Электрон-фононное взаимодействие с образованием экситона ( экситонное поглощение) может создать условия для возникновения дефектной пары и при отсутствии оборванных ( качающихся) связей. [43]
Рассмотрим кристалл, в котором валентная зона отделена от зоны проводимости энергетическим зазором, и выясним, какова природа первого возбужденного состояния в таком кристалле. Если отвлечься от возможности образования экситонов, то первому возбужденному состоянию кристалла соответствует один электрон на самом дне зоны проводимости и одна положительная дырка у потолка валентной зоны. Иначе говоря, первый возбужденный уровень энергии кристалла описывает состояние с одним электроном и одной дыркой, кинетические энергии которых равны нулю. Однако, ясно, что такое состояние перестает быть устойчивым, коль скоро мы учтем взаимодействие между электроном и дыркой, которое приводит эти частицы во взаимно-связанное состояние и одновременно несколько уменьшает энергию кристалла. Но связанные электрон и дырка, которые перемещаются по кристаллу как одно целое, по определению, представляют собой экситон. Отсюда следует, что, если кристалл содержит один экситон и энергия экситона наименьшая из возможных, то кристалл находится в наинизшем энергетическом состоянии, не считая основного. Wlx), причем первый возбужденный уровень энергии отделен зазором ЛЕ1 - Wlx от основного уровня кристалла. [44]
В состоянии экситона движение пары противоположных зарядов не создает тока и не влияет на электропроводность. Поэтому поглощение света с образованием экситона само по себе не создает фотопроводимости. [45]
Страницы: 1 2 3 4