Экситонное возбуждение
Cтраница 1
ЭПК экситонное возбуждение охватывает область, значительно превышающую объем элементарной ячейки. Во всей этой области возникают когерентные колебания электрич. ЭПК свет поглощает целая антенна, состоящая из примесной молекулы и близлежащих молекул осн. [1]
Способность экситонных возбуждений перемещаться по крвсталлич. Нелинейные явления, наблюдаемые в области энергий, соответствующих экситоппым ноляритонам, перспективны для развития методов генерации суб-пикосскупдных импульсов света. [2]
Это характеристическое уравнение Л / - й степени относительно & определяет в первом приближении спектр экситонного возбуждения кристалла. Мы определим спектр экситона, воспользовавшись следующим не строгим, но наглядным приемом. [3]
 |
Поглощение света примесными центрами. [4] |
Отличие экситонного состояния заключается в том, что он может переходить от одного атома к другому и таким образом перемещаться по всему кристаллу. С экситонными возбуждениями связана тонкая структура края полосы поглощения. [5]
Экситонное поглощение энергии кванта представляет собой такой вид возбуждения связанного электрона, при котором этот электрон не отрывается от своего атома, а лишь переходит на более высокий энергетический уровень. Следовательно, экситонное возбуждение не создает свободных носителей заряда и не изменяет электропроводности полупроводника. При переходе возбужденного электрона в нормальное состояние выделяется энергия, которая может быть передана валентному электрону соседнего атома, обусловив его возбуждение. Поэтому экситонное возбуждение может передаваться по кристаллу полупроводника, не вызывая электрического тока в кристалле, так как перемещаются не носители заряда, а лишь возбужденные состояния атомов. [6]
Структура электронных спектров кристаллов при обычных условиях сильно размыта под действием тепловых колебаний атомов кристаллич. Помимо колебаний атомов на форму и ширину экситонных линий влияют тип связи в кристалле, его зонная структура и микроструктура экситонного возбуждения. Дискретные линии наблюдаются и при комнатной темп-ре в поглощении и люминесценции кристаллов, содержащих ионы переходных металлов ( хром, железо, палладий, платина и др.), лантанидов и трансурановых элементов, имеющих незаполненные d - и / - оболочки. В кристаллах высокого качества линии таких примесных ионов, напр, линия иона Сг3 в рубине и линия Nd3 в иттрий-алюминиевом гранате, испытывают однородное уширение, обусловленное гл. [7]
Энергия основного состояния Е0 принимается равной нулю. Все остальные собственные состояния п имеют энергию возбуждения Еп и в некотором приближении могут описываться как суперпозиция элементарных возбуждений: одноэлектронных, дырочных, экситонных возбуждений, фонопов, спиновых волн или плазмонов в твердом теле; электронных, колебательных или вращательных мод в молекуле или электронных возбуждений в атоме. Графические представления некоторых из этих возбуждений показаны на фиг. [8]
Последнее может быть подтверждено измерением зависимости послесвечения от температуры, которая должна мало влиять на чисто оптические переходы. В солях уранила [26] при сильном ультрафиолетовом облучении фотопроводимость не наблюдается, так что по крайней мере в этих солях люминесценция обусловлена скорее экситонным возбуждением, чем ионизацией и последующей рекомбинацией. [9]
Фотопроводимость характерна для полимеров, имеющих сопряженные связи в основ - ной цепи или в боковых группах. Однако это явление наблюдается и для полиэтилена, что связывают с наличием в нем примесей. Предполагается, что при воздействии света в макроцепи образуется экситонное возбуждение, которое мигрирует по полимерной матрице до встречи с дефектом или другим экситоном. Дефектами в полимерах могут быть нарушения химической структуры молекулы, несовершенства кристаллической структуры, сшивки и другие отклонения от идеальной структуры. При взаимодействии с дефектом экситона образуется электронно-дырочная пара; один из носителей локализуется, а второй перемещается под действием электрического поля. Передвижение электрона или дырки происходит при своеобразном сочетании механизмов движения электронов согласно зонной теории и прыжкового механизма, аналогичного таковому для ионов. [10]
Фотопроводимость характерна для полимеров, имеющих сопряженные связи в основной цепи или в боковых группах. Однако это явление наблюдается и для полиэтилена, что связывают с наличием в нем примесей. Предполагается, что при воздействии света в макроцепи образуется экситонное возбуждение, которое мигрирует по полимерной матрице до встречи с дефектом или другим экси-тоном. [12]
Фотопроводимость характерна для полимеров, имеющих сопряженные связи в основной цепи или в боковых группах. Однако это явление наблюдается и для полиэтилена, что связывают с наличием в нем примесей. Предполагается, что при воздействии света в макроцепи образуется экситонное возбуждение, которое мигрирует по полимерной матрице до встречи с дефектом или другим экси-тоном. [13]
В результате было выдвинуто предположение, что в хлориде серебра при образовании экситонов первоначальный переход в приведенной зонной схеме является вертикальным. В этом случае экси-тон может диссоциировать, в результате чего наблюдается фотопроводимость. Тот факт, что при освещении светом с длиной волны экситонного возбуждения фотопроводимость обнаруживается даже при 2 К, показывает, что экситоныв хлориде серебра подвижны и могут диссоциировать на дефектах. Вводя в рассмотрение фонон-экситонное взаимодействие, логично предположить, что длинноволновый хвост, форма которого существенно зависит от температуры и степени бездефектности кристалла, может быть целиком обусловлен переходами, которые нормально запрещены квантово-оптическими правилами отбора. [14]
Экситонное поглощение энергии кванта представляет собой такой вид возбуждения связанного электрона, при котором этот электрон не отрывается от своего атома, а лишь переходит на более высокий энергетический уровень. Следовательно, экситонное возбуждение не создает свободных носителей заряда и не изменяет электропроводности полупроводника. При переходе возбужденного электрона в нормальное состояние выделяется энергия, которая может быть передана валентному электрону соседнего атома, обусловив его возбуждение. Поэтому экситонное возбуждение может передаваться по кристаллу полупроводника, не вызывая электрического тока в кристалле, так как перемещаются не носители заряда, а лишь возбужденные состояния атомов. [15]
Страницы: 1 2