Возбуждение - экситон
Cтраница 1
Возбуждение экситонов может осуществляться любым из способов, каким создается возбужденное электронное состояние. Энергия этого возбужденного состояния в конечном итоге релаксирует до основного состояния, причем время релаксации определяется степенью разрешенности каждого перехода на более низкий уровень энергии. Так, если синглетный экситон рождается в верхней Давыдовской зоне, то обычно за времена, меньшие одной пикосекунды, он переходит в нижнюю Давыдовскую зону. Вообще же релаксация из верхних давыдовских зон зависит от температуры. Это связано с тем, что расщепление между компонентами давыдовского мультиплета по порядку величины составляет десятки обратных сантиметров, а заселенность подуровней в зоне в состоянии равновесия подчиняется больцманов-скому распределению. Поэтому, если расщепления малы по сравнению с тепловой энергией, заполнение давыдовских компонент практически одинаково. [1]
 |
Оптические спектры поглощения наночастиц CdSe диаметром от 2 1 до 4 0 нм при 10 К ( указан средний диаметр частиц. [2] |
Поскольку энергия возбуждения экситона Е fouo ( о; - частота падающего света), то из уравнения (3.44) следует, что с уменьшением размера наночастиц линии оптического спектра должны смещаться в высокочастотную область. [3]
Этот способ возбуждения экситонов самый удобный. [4]
Второе ограничение оптического метода возбуждения экситонов состоит в том, что глубина проникновения света в кристалл может быть очень мала; таким образом, свет, который сильно поглощается, создает эксито-ны только в поверхностной области кристалла. Для того чтобы получить однородное распределение экситонов по образцу, нужно возбуждать их слабо поглощающимся светом, но при этом концентрация возбужденных состояний резко падает. Развитие лазерной техники позволило свести к минимуму недостатки использования света с низким коэффициентом поглощения в том случае, когда требуется однородное возбуждение. Так, фокусируемый гелий-неоновый лазер мощностью 1 мВт позволяет создавать в антрацене относительно однородное пространственное распределение триплетных экситонов достаточно высокой концентрации, так что время жизни этих экситонов определяется в основном процессами аннигиляции с подобными же экситонами. [5]
Поглощение, связанное с возбуждением свободных экситонов в кристалле, из всех диалкилбензолов обнаружено только в кристалле о-ксилола. [6]
Величина 1 / тет определяет вероятность возбуждения экситона фотоном. Согласно (22.21), вероятность возбуждения фотонов в одномерной молекулярной цепочке в тысячи раз превышает вероятность возбуждения 1 / т0 свободной молекулы. [7]
К зонно-зонному поглощению по энергии близко поглощение, связанное с возбуждением экситонов. При описании таких процессов возникает необходимость учитывать фононы. [8]
В 1951 г. было обнаружено семь узких спектральных линий, отвечающих разным состояниям возбуждения экситона. Порядок расположения их энергетических уровней был аналогичен существующему в атоме водорода. [9]
Более того, в области спектра 1 9 - 2 4 эВ, связанной с возбуждением экситонов [126], для Е, параллельного оси Ь, спектр ЭО хорошо коррелирует со спектром отражения, будучи смещенным относительно него в красную область примерно на 4 10 - 5 эВ в поле 7 104 В / см. В энергетическом диапазоне, начинающемся от - 2 4 эВ, в спектре ЭО появляется дублет, не имеющий двойника в спектре отражения. На рис. 6.4.10 линии дублета отмечены стрелками. В противоположность спектру ЭО для hv 2 4 эВ интенсивность линий дублета заметно зависит от температу ры. Поскольку в этой области спектра отражение, по существу, лишено каких-либо особенностей, можно сделать вывод о существовании перехода с малой силой осциллятора, в обычных условиях неразличимого из-за колебательной структуры экситонного перехода. Показано, что этот переход связан с межзонным возбуждением электрона, что подтверждает интерпретацию результатов измерения электропроводности кристаллов. Этот ас-пект будет рассмотрен в разд. [10]
В этом параграфе, следуя [292, 293], мы рассмотрим некоторые особенности теории зарождения и роста ЭДК при объемном возбуждении экситонов. [11]
Сопоставляя спектральные интервалы для этих трех последних механизмов поглощения, можно сделать следующие выводы. Экситонное поглощение, связанное с возбуждением экситонов ( переходы 5), дает существенный вклад непосредственно вблизи края собственного поглощения, так как по проводимой нами на основе водородоподобной модели оценке энергии экситона (2.188) состояния Еэкс являются мелкими состояниями. [12]
Однако биполярная диффузия не является единственным процессом, который может приводить к увеличению теплопроводности. Появление собственной проводимости может, например, сопровождаться также возбуждением экситонов. [13]
Оценка влияния высоких интенсивностей света на генерацию носителей в кристаллах, как это можно видеть из уравнения (3.1.3.03), включает в себя и изучение взаимодействий экситонов с фотонами. В антрацене синглетные экситоны имеют энергию 3 15 эВ при времени жизни в толстых кристаллах порядка 25 не. Так как ширина запрещенной зоны в этих кристаллах около 4 эВ, возбуждение экситона дополнительными фотонами с энергией 0 85 эВ на уровни, превышающие 4 эВ, с энергетической точки зрения может приводить к образованию автоионизационных молекулярных состояний. В принципе это можно сделать, но из-за малых времен жизни синглетных экситонов их концентрации невелики и необходимо использовать большие интенсивности света. [14]
С другой стороны, имеется целый ряд специфических физических явлений, само существование и проявление которых связано с многофазовым характером рассматриваемых систем. Речь прежде всего идет о протекающих в микрообластях размерных электронных явлениях, с которыми связаны наиболее яркие достижения в физике полупроводников за последнее время. Здесь достаточно назвать, например, эффект квантования двумерного электронного газа поверхностных каналов, электрооптические явления, коллективные эффекты при возбуждении экситонов в тонких слоях полупроводника, поверхностную и зарядовую голографию, эффекты зарядовой связи в планарных структурах, создание поверхностных лазеров. [15]
Страницы: 1 2