Cтраница 4
Определение энергетического распределения ловушек методом ТОПЗ обсуждалось в разд. В этих методах захваченные ловушками носители заряда освобождаются в результате нагревания образца, и показателем глубины ловушек является температура, при которой скорость опустошения ловушек максимальна. В органических твердых телах центры захвата носителей характеризуются либо непрерывным, либо дискретным спектром распределения по энергиям в энергетической щели. [47]
К электроны стабилизируются преимущественно в мелких ловушках, в которых диполи не ориентированы. При нагревании, когда подвижность молекул увеличивается, диполи имеют возможность ориентироваться в поле электрона; в результате глубина ловушки возрастает. Это также указывает на важную роль ориентации диполей при стабилизации электронов в твердых молекулярных матрицах. [48]
![]() |
Зависимость коэффициента аккомодации для атомов гелия и неона, соударяющихся с вольфрамом, от удельной энергии еа. [49] |
Концентрация создающего изображение газа в области острия возрастает по трем причинам. В поле растет сечение захвата острия, уменьшается расстояние, покрываемое при скачках в область поля, и увеличивается глубина потенциальной ловушки ( равная поляризационной энергии / г о / 72) - Такое возрастание поверхностной концентрации продолжается до тех пор, пока поле не станет достаточно сильным для того, чтобы произошла ионизация. Прежде всего она происходит на тех местах поверхности, в которых поле максимально. Такие места обладают тремя преимуществами: 1) Наилучший подвод газа, обусловленный тем, что - атомы ускоряются в область наивысшей неоднородности. [50]
Если отвлечься от различия в глубинах ловушек ( для дырок глубина ловушек равна 0 43 эВ, а для электронов - 0 17 эВ), можно представить, что молекулы тетрацена встраиваются в решетку антрацена определенным образом и поэтому по-разному взаимодействуют с зонами электронов и дырок, которые сами обладают различной анизотропией. Показано ( см., например, [333]), что глубина ловушек для дырок в антрацене с примесью перилена зависит от направления захвата: глубина ловушек в кристаллографических направлениях а и ft составляет 0 32 эВ, а в направлении с она равна 0 39 эВ; захват электронов автором не исследовался. Учитывая относительную анизотропию подвижности электронов, можно ожидать, что глубина ловушек для электронов не будет зависеть ( или будет слабо зависеть) от направления захвата, если конфигурация зоны каким-либо образом определяет эту глубину. Если же зонная конфигурация не играет определяющей роли, то для захвата электронов следует ожидать такую же анизотропию, как и для дырок. Что касается примеси тетрацена в антрацене, то здесь отличие в сечении захвата может быть обусловлено расположением молекул тетрацена в решетке антрацена. Тетрацен встраивается в решетку вместо молекулы антрацена, и при таком замещении нарушение зонной структуры относительно малб. Поскольку электронная зона более изотропна, чем дырочная, электрон имеет тенденцию просачиваться сквозь примесь, вследствие чего сечение захвата оказывается заниженным. Вышеприведенные рассуждения пригодны только для одного дискретного уровня захвата. Если в данном температурном диапазоне имеется более чем один уровень захвата, то кривые ИСТ, приведенные на рис. 2.8.4, будут иметь дополнительную структуру. [51]
Свечение фосфоресценции, особенно на значительной ступени затухания, много проще по своему составу: в нем должны отсутствовать все кратковременные процессы и высвечивание, связанное с электронами, освобождаемыми из глубоких ловушек возбуждающей радиацией. Понятно, что в таких случаях наблюдается только свечение, связанное с рекомбинацией электронов из зоны проводимости с соответствующими центрами, претерпевших достаточно глубокую локализацию, однако глубина ловушек такова, что для нее достаточно велика вероятность освобождения электронов тепловым путем. [52]
По мере удаления от стенки на расстояние х в игру вступают пульсации все большего масштаба вплоть до А - ж, так что эффективный коэффициент диффузии быстро возрастает и плотность в глубине ловушки будет близка к плотности вблизи стенки. Поэтому в выражении для q под по можно подразумевать среднюю плотность в ловушке, переопределив соответствующим образом константу А. [53]
Подобного рода локальные нарушения, способные принимать или отдавать электроны кристаллу, а также принимать или отдавать дырки, называются соответственно ловушками электронов или дырок. В зависимости от вида дефектов, температуры и ряда других факторов эти локальные уровни могут быть размещены различно по отношению к валентной зоне и зоне проводимости, и поэтому можно говорить о глубине ловушек. Одной из важных особенностей в положении ловушки является то, что величина энергии, необходимой для переноса из них электронов или дырок в одну из зон, всегда меньше расстояния между зонами. [54]
Подобного рода локальные нарушения, заключающие в себе принятие или отдачу электронов кристаллу, а также принятие или отдачу дырок, называются соответственно ловушками электронов или дырок. В зависимости от вида дефектов, температуры и ряда других факторов эти локальные уровни могут быть размещены различно по отношению к валентной зоне и зоне проводимости, и поэтому можно говорить о глубине ловушек. Одной из важных особенностей в положении ловушки является то, что энергия, необходимая для переноса из них электронов или дырок в одну из зон, всегда меньше расстояния между зонами. [55]
Было установлено, что алюмокислородные тетраэдры и в регулярной структуре обладают слабо связанными электронами. Время жизни и концентрация центров обусловлены числом и глубиной ловугаек, захватывающих выбитые облучением электроны. Число и глубина ловушек обусловлены расположением щелочных или щелочноземельных катионов. [56]
Если глубина ловушки Д мала но сравнению с & в9 где 0 - де-баевская температура, то для захвата экситона примесью достаточно участия одного акустического фонона. В этом случае рассматриваемый процесс идет с заметной вероятностью даже в приближении слабого экситон-фононного взаимодействия. Наоборот, если глубина ловушки А велика по сравнению с энергией А б, то захват экситона примесью является многофононным процессом. Вероятность этого процесса становится значительной, если при захвате экситона происходит существенное смещение равновесных положений молекулы. [57]
С уменьшением потенциала ионизации донорной молекулы наряду с радикалами могут образоваться и молекулярные ионы. Выход радикалов на различных адсорбентах определяется не столько шириной запрещенной зоны, сколько глубиной ловушек электронов и дырок. Образование радикалов может быть полностью ингибировано, если глубина ловушек значительно изменится при небольшом изменении ширины запрещенной зоны. Зависимость процесса от температуры определяется температурной зависимостью энергии адсорбции и стабильностью парамагнитных центров адсорбента. [58]
Вместе с тем не исключено, что значительная часть освобождаемых излучением электронов захватывается неглубокими ловушками. В табл. И приведены также значения энергии активации для облучаемых и необлучаемых образцов. Энергия активации при облучении существенно уменьшается, а глубина ловушек, из которых освобождаются электроны или ионы, определяющие проводимость облучаемых образцов, равна примерно 10 ккал. [59]
Если отвлечься от различия в глубинах ловушек ( для дырок глубина ловушек равна 0 43 эВ, а для электронов - 0 17 эВ), можно представить, что молекулы тетрацена встраиваются в решетку антрацена определенным образом и поэтому по-разному взаимодействуют с зонами электронов и дырок, которые сами обладают различной анизотропией. Показано ( см., например, [333]), что глубина ловушек для дырок в антрацене с примесью перилена зависит от направления захвата: глубина ловушек в кристаллографических направлениях а и ft составляет 0 32 эВ, а в направлении с она равна 0 39 эВ; захват электронов автором не исследовался. Учитывая относительную анизотропию подвижности электронов, можно ожидать, что глубина ловушек для электронов не будет зависеть ( или будет слабо зависеть) от направления захвата, если конфигурация зоны каким-либо образом определяет эту глубину. Если же зонная конфигурация не играет определяющей роли, то для захвата электронов следует ожидать такую же анизотропию, как и для дырок. Что касается примеси тетрацена в антрацене, то здесь отличие в сечении захвата может быть обусловлено расположением молекул тетрацена в решетке антрацена. Тетрацен встраивается в решетку вместо молекулы антрацена, и при таком замещении нарушение зонной структуры относительно малб. Поскольку электронная зона более изотропна, чем дырочная, электрон имеет тенденцию просачиваться сквозь примесь, вследствие чего сечение захвата оказывается заниженным. Вышеприведенные рассуждения пригодны только для одного дискретного уровня захвата. Если в данном температурном диапазоне имеется более чем один уровень захвата, то кривые ИСТ, приведенные на рис. 2.8.4, будут иметь дополнительную структуру. [60]