ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отражение и пропускание монохроматического света из "Лазерная термометрия твердых тел " С помощью известных зависимостей а(в) определяется искомая температура (здесь Яо = [ п — 1)/(п + 1)] ). [c.111] Здесь Е и Ни выражаются в эВ, температура — в К, а — в см . [c.111] Коэффициент поглощения непрямозонных полупроводниковых кристаллов изменяется с температурой в основном по двум причинам 1) ширина запрещенной зоны Е кристалла, как правило, уменьшается с температурой 2) плотность фононов, участвующих в поглощении световых квантов, растет с температурой. Поэтому при нагревании пластинки увеличивается коэффициент поглощения света с фиксированной длиной волны и уменьшается коэффициент его пропускания (рис. 5.2), а край спектра пропускания (или отражения) перемещается в длинноволновую область. Свободные носители заряда при концентрациях, меньших 10 -ь10 см , не оказывают существенного влияния на поглощение света в ближнем ИК-диапазоне, где расположен край поглощения Се и 81 (коэффициент поглощения свободными носителями, согласно классической теории, пропорционален Л ). [c.111] Для реального прямозонного монокристалла край поглощения описывается экспоненциальной зависимостью а = ao[hiy/huo) и смещается в область меньших энергий при увеличении температуры быстрее, чем изменяется ширина запрещенной зоны [5.3]. По этой причине перед проведением термометрических работ нужна калибровка, т. е. измерение температурной зависимости R 9) или Т(в) на специальном стенде. [c.113] В показатель экспоненты, определяющей поглощение света, входит толщина пластинки. На рис. 5.4 показаны температурные зависимости коэффициентов пропускания (Л = 1,15 мкм) для монокристаллов Si с разными толщинами. Видно, что при уменьшении толщины в 3 раза граница измеряемых температур сдвигается вверх примерно на 100 °С. При термометрии более толстых кристаллов диапазон измеряемых температур можно расширить, применяя более длинноволновое зондирующее излучение (например, 1,52 мкм вместо 1,15 мкм). [c.113] В схеме на отражение основная причина изменений сигнала, не связанных с поглощением света, обусловлена термодеформацией пластинки. Термодеформация приводит к смещению отраженного светового пучка по чувствительному элементу фотоприемника (иногда это смещение так велико, что пучок частично или полностью выходит за пределы чувствительного элемента). [c.114] Вернуться к основной статье