Диссоциация - экситон
Cтраница 2
S - lO c 1 в направлении, нормальном к поверхности; следовательно, величина crx / ld есть время, проведенное экситоном на поверхности при отсутствии поверхностных реакций. Физическая картина у контакта после диссоциации экситона такова: имеется пара зарядов, состоящая из заряда зеркального изображения в металле и действительного заряда в кристалле; каждый из этих зарядов находится на расстоянии г0 от контакта. В рассматриваемом случае зарядом в кристалле является электрон, который находится внутри потенциальной ямы зеркального изображения у поверхности, как показано на рис. 2.5.42. ( Энергетика процесса диссоциации обсуждается в разд. За ( 3); в отсутствие источника потенциальной энергии у поверхности диссоциация наиболее низко расположенного возбужденного электронного состояния на разделенные заряды энергетически невозможна. [16]
На кривой SA можно наблюдать пик, соответствующий экси-тонном у поглощению. Его возникновение возможно только благодаря диссоциации экситона. [17]
Начало крутого подъема кривой поглощения света решеткой азида таллия находится в интервале 3500 - 3600 А. Исходя из этого возрастание фотопроводимости, без сомнения, правильно приписывается диссоциации экситонов или непрямым переходам. Энергия возбуждения, характеризующая фотопроводимость при 4250 А, равна 0 33 эв. [18]
Кеплер, как и многие другие, объяснил наблюдаемую зависимость фототока от длины волны, как свидетельство образования носителей на поверхности, в то время как Силвер и Мур увидели фотоионизацию в объеме. Возможно, что оба эти механизма являются одним и тем же и связаны с диссоциацией экситонов на примесях. [19]
По-видимому, значительная анизотропия свойств кристаллов ЦТПТ, в частности анизотропия коэффициента поглощения, должна помочь выяснению природы основного механизма генерации носителей в этих кристаллах. Так, например, измерение зависимости эффективности фотогенерации от коэффициента поглощения кристалла помогает разделить вклад диссоциации экситонов и межзонных переходов в генерацию носителей ( см. разд. [21]
В рамках настоящего краткого обзора необходимо упомянуть, что важнейшие функции анионных вакансий состоят в захвате электронов с образованием jf - центров, в деэнергизации экситонов или диссоциации последних с образованием / - центров и дырок, а также в таком возмущении периодичности решетки, при котором энергия оптического возбуждения экситона снижается вблизи анионной вакансии до дискретного значения, что ведет к появлению одного из компонентов а-полосы. Катионная вакансия действует как ловушка для подвижных положительных дырок или же может снижать энергию или вызывать диссоциацию экситона с образованием F-центра и подвижного электрона. Центр может захватывать второй электрон с образованием F - центра [ 111; он может взаимодействовать с другими F-центрами, образуя агрегаты, или же с экситонами, в результате чего возникают экзоэлектроны. F-Центр может также снижать энергию образования экситона, приводя к возникновению Р - ПОЛОСЫ. [22]
Это означает, что носители любого знака, как электроны, так и дырки, появлялись либо в результате диссоциации экситонов на поверхности кристалла или на молекулах примеси, либо в результате термической инжекции из материала электрода. Возможно несколько путей осуществления такой ионизации. [23]
Плотность экситонов может составлять 1012 см-3. В последующем экситон либо разрушается с излучением фотона, либо диссоциирует с образованием электрона и дырки. Диссоциация экситона особенно эффективно происходит на дефектах кристаллической решетки. Ад-собированные на поверхности молекулы могут рассматриваться как дефекты решетки, благоприятствующие диссоциации экситонов. [24]
При интерпретации свойств этих систем возникает одно необычное затруднение. В результате случайного совпадения ожидаемое положение уровня Ферми в металлических вкраплениях часто соответствует той же самой энергии, что и предполагаемый первый экситонный уровень. В виду этого теории фотопроводимости, обусловленной диссоциацией экситонов, будучи, вероятно, в принципе правильными для азидов, совершенно не затронутых разложением, должны быть дополнены теорией фотопроводимости частично разложенных азидов, учитывающей ионизацию донорных коллоидных центров. Поскольку фотолиз неизбежно сопровождается разложением, то его исследования всегда проводятся на частично разложенных препаратах; это справедливо также в отношении большинства опубликованных данных по фотопроводимости. [25]
Плотность экситонов может составлять 1012 см-3. В последующем экситон либо разрушается с излучением фотона, либо диссоциирует с образованием электрона и дырки. Диссоциация экситона особенно эффективно происходит на дефектах кристаллической решетки. Ад-собированные на поверхности молекулы могут рассматриваться как дефекты решетки, благоприятствующие диссоциации экситонов. [26]
Обычно возбуждение синглетных экситонов - хорошо разрешенный переход, поэтому соответствующий коэффициент поглощения велик. Это в свою очередь означает, что глубина поглощения света мала и область возбуждения расположена вблизи поверхности кристалла. Следовательно, для того чтобы в органических кристаллах наблюдать порождаемую аннигиляцией синглетных экситонов объемную генерацию носителей, необходимо иметь чрезвычайно чистую и свободную от кислорода поверхность. Если поверхность кристалла загрязнена, генерация носителей будет происходить в основном при диссоциации экситонов на примесях или дефектах. [28]
Однако, как указали Бартлетт и соавторы [64] и Янг [65], такая предварительная интерпретация результатов Макларена и Роджерса [59] может применяться только к свежим неразложенным образцам азида серебра. Следует рассмотреть, допустимо ли пренебрегать влиянием небольших вкраплений серебра или окиси серебра на поверхности азида. Как показывают приведенные ниже данные по фото - и полупроводниковой проводимости частично разложенного азида серебра, поведение образцов Макларена при нагревании до 115 в течение 50 мин говорит о том, что поверхность их загрязнена металлическим серебром. Кроме того, Макларен и Роджерс из различных опытов получили два значения энергии термического возбуждения ( 0 31 и 0 45 эв), разница между Которыми слишком велика чтобы считать их характерными для чистого кристалла. Бартлетт и соавторы считают, что такое различие нельзя объяснить диссоциацией экситонов, которые не наблюдались в спектре поглощения. Поэтому они подчеркивают необходимость рассмотрения возможности действия поверхностных вкраплений серебра в качестве промежуточных ловушек при междузонном переходе. [29]
 |
Зависимость отношения квантового выхода дырок г / I I I I I I I к квантовому выходу электронов. [30] |
Страницы: 1 2 3