Cтраница 1
Локализованное состояние создает вокруг себя более значительную решеточную релаксацию, чем делокализованное, причем величина этой релаксации для неионизированного возбужденного состояния ( диполя) меньше, чем для ионизированного ( монополя), поскольку поле диполя слабее, чем поле монополя. В случае полимера, в котором боковые ( висящие) группы отдалены друг от друга, не следует ожидать большого сдвига в пороге фотовозбуждения, однако можно ожидать более высокую степень ушире-ния пиков возбуждения вследствие статического разупорядочения. Это иллюстрирует рис. 2.6.2. В случае фотоэмиссии наблюдаются большие энергетические сдвиги порядка 1 - 2 эВ между соответствующими возбуждениями в парообразном и твердом состояниях, вдобавок должно иметь место уширение ( - 1 эВ) спектральных максимумов для молекулярных стекол или полимеров. [1]
Локализованное состояние не вносит вклада в холловскую проводимость, потому что эффективное поле случайного потенциала, модифицированное за счет небольшой деформации волновой функции, компенсирует приложенное электрическое поле. С другой стороны, на электроны делокализованных состояний действует эффективное поле, параллельное внешнему полю, которое ускоряет их движение. Это связано с жестким ограничением ( 15) и с тем, что волновые функции делокализованных состояний должны быть ортогональны функциям локализованных состояний. Увеличение скорости движения электронов в делокализованных состояниях в точности компенсирует уменьшение тока за счет локализации электронов. [2]
Локализованные состояния играют исключительно важную роль в некристаллических веществах. Их возникновение здесь связано, в первую очередь, с отсутствием периодичности. Рассмотрим, что произойдет с энергетической зоной в случае непериодической потенциальной энергии. [3]
Локализованные состояния могут иметь различную физическую природу. Простейший способ их создания состоит во введении примеси в полупроводник. Донорные и акцепторные примеси в обычных условиях ионизованы, поэтому они не могут поглощать свет. Но при низких температурах, когда примесь ионизована не полностью, наблюдается поглощение примесью. [4]
Локализованное состояние избыточного электрона или дырки в описанной ситуации не связано с какими-либо посторонними факторами, а является следствием особенностей взаимодействия электронов с собственной решеткой кристалла. Поэтому его часто называют автолокализацией. Физически состояние автолокализации обусловлено достаточно большим значением энергии взаимодействия избыточного электрона с индуцированным им полем поляризации, поскольку для перескока электрона в соседний узел необходимо преодолеть это взаимодействие и, следовательно, затратить определенную энергию активации. В сильно полярных кристаллах, таких как галогениды и оксиды металлов, эта энергия активации достигает десятых долей элект-ронвольта. Поэтому перескоки избыточного электрона ( дырки) в соседний узел могут происходить благодаря тепловым флук-туациям, причем тем чаще, чем выше температура. [5]
Поскольку локализованное состояние, безусловно, не вносит вклада в ток, из сказанного выше следует, что использованное приближение справедливо при отсутствии локализованных состояний. Мы покажем, что для потенциала, имеющего вид 5-функции, такое состояние существует и приближение несправедливо. [6]
Такие локализованные состояния, накладываясь по энергетической шкале на низкоплотные состояния валентных электронов, существенно влияют на формирование свойств сульфидов редкоземельных металлов прежде всего в качестве доноров или акцепторов электронов в процессе их / - d - s переходов. [7]
![]() |
Гомеополярные состояния Р При I2 1. [8] |
Гомеополярное локализованное состояние для одномерной модели рассмотрено в деталях потому, что возможность подобных состояний учитывается в методе молекулярных орбит применением к проблеме поверхностной связи. Однако условия для их существования весьма строгие. [9]
Наличие локализованных состояний в запрещенной зоне и их распределение по энергиям существенно влияют на электрофизические, оптические и другие свойства некристаллических полупроводников. В свою очередь, количество, а также распределение локализованных состояний по энергиям определяются взаимным расположением атомов, или атомной ( молекулярной) структурой материала. Отсутствие дальнего порядка в расположении атомов некристаллических полупроводников приводит к тому, что при одном и том же химическом составе материала его структура ( взаимное расположение атомов), а следовательно, и свойства могут быть различными. Эта особенность некристаллических полупроводников, с одной стороны, позволяет управлять при неизменном химическом составе свойствами материала, изменением его структуры в процессе изготовления образцов, а с другой стороны, делает необходимым при производстве приборов на основе некристаллических полупроводников контролировать не только химический состав, но и атомную структуру исходного материала. [10]
В локализованном состоянии избыточный электрон обладает характерным спектром поглощения. Спектры поглощения электрона обнаружены как в полярных, так и в неполярных жидкостях [114] методами импульсного радио-лиза или фотолиза. В стеклах при низких температурах спектры локализованных электронов легко могут быть исследованы обычным методом низкотемпературной спектрофотометрии после облучения стекла. [11]
Переход от локализованных состояний к делокализованным при изменении какого-то параметра в системе ( энергии, силы беспорядка) и называется переходом Андерсона. Только здесь она имеет физический смысл длины корреляции, которая также обращается в бесконечность в точке перехода. По этой причине иногда в литературе переход Андерсона именуют квантовым фазовым переходом. [12]
Обсуждается роль локализованных состояний в аморфных полупроводниках и их возможное использование в приборах. В конце главы дано краткое обоснование выбора редакционной коллегией тем статей, помещенных в книге, и структура изложения материала. [13]
Максимальное число локализованных состояний, которые могут образоваться, равно двум. Этот результат является следствием наших предположений о том, что взаимодействуют только одна орбита инородного атома и только одна зона кристаллических орбит и что возмущение кристалла инородным атомом не распространяется дальше первого атома в кристалле. В общем случае максимальное число локализованных состояний равно сумме числа орбит инородного атома, числа возмущенных атомов кристалла и числа зон состояний в кристалле. Таким образом, теория допускает образование кратной поверхностной связи. Ясно, следовательно, что такая простая одномерная модель отражает многие черты общей теории хемосорбции и вследствие этого она заслуживает более подробного обсуждения. Предварительно кратко рассмотрим обобщение для трехмерного кристалла. [14]
Первая группа локализованных состояний приурочена к части спектра, лежащей непосредственно над верхней границей верхней заполненной полосы. В подавляющем большинстве случаев эти состояния обусловлены наличием в решетке чуждых, загрязняющих атомов и дают начало так называемым уровням загрязнения. В первую очередь к числу их относятся уровни из энергетического спектра атомов активатора или основных элементов решетки, не подчиненных нормальной периодичности. Появление этих уровней в спектре кристалла схематически может быть представлено следующим образом. При введении чуждого атома в решетку некоторые из его энергетических уровней будут расщеплены в полосы, сольются с энергетическими полосами кристалла и, став периодичными, потеряют связь с родоначальным атомом. Некоторые из уровней, наоборот, окажутся в области запрещенных энергий. Они будут локализованы в пределах своего атома и не испытают заметного расщепления, поскольку соответствующие периодические состояния в решетке отсутствуют. Локализация подобных уровней, конечно, не очень строга и есть результат экспоненциально затухающей вероятности распределения с родоначальным атомом как центром. Источником локализованных состояний могут служить не только чужеродные атомы. Если спектр включения богат уровнями, а полоса запрещенных энергий достаточно широка, то не исключена возможность локализации в ней нескольких самостоятельных уровней одного и того же атома. [15]