ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физика поглощения и релаксации энергии короткого лазерного импульса в полупроводниковом кристалле из "Физика мощного лазерного излучения " Фотовозбужденные электроны имеют энергию Ьсо - Eg (энергия отсчитывается от дна зоны проводимости) и первоначально сильно неравновесную функцию распределения по энергиям, центрированную вблизи значения энергии Е = Ьоо - Eg (см. рис. 2.27). Аналогичное распределение имеют и дырки (/г). [c.145] На самом деле, однако, полную металлизацию получить не удается, так как при достаточно больших концентрациях электронно-дырочной плазмы вступает в действие механизм быстрой оже-рекомбинации носителей. [c.146] ВИЯХ может легко превосходить значение Псо = 10 см . Такой режим будем называть режимом высокого уровня возбуждения. [c.147] Во многом сходная ситуация складывается и в металлах на коротких временах энергия оптического возбуждения, поглощенная свободными носителями металла, остается в электронной подсистеме и термализуется температура электронов может на короткое время (т е 10 —10 с) сильно оторваться от температуры решетки. [c.147] В настоящее время благодаря развитию техники генерации фемтосекундных лазерных импульсов эффект отрыва температуры плотной плазмы свободных носителей от температуры решетки в полупроводниках и металлах надежно подтвержден экспериментально [23]. [c.147] Первый член в правой части описывает прирост энергии за счет фотовозбуждения электронно-дырочных пар, второй член — диффузионный отток энергии в глубь среды (( энергия, приходящаяся на один носитель), последний член определяет скорость передачи энергии решетке. [c.148] В этом случае лазерная энергия, запасенная в электронной подсистеме, передается решетке с той же скоростью и в том же самом объеме, в котором она поглощается. [c.148] Теоретическая оценка времени фонон-фононной релаксации дает Ь0,ЬА - ТА 10 с. Эксперименты по изучению быстрой фонон-фононной релаксации в полупроводниках, проведенные при низких температурах (7 4 К) и низких интенсивностях возбуждающего излучения, при которых Пс 10 см , подтверждают эту оценку. [c.149] Кроме этого, в целом ряде экспериментов, проведенных ири Го = = 300 К и больших (в условиях лазерного отжига), продемонстрировано, что эффективное время термализации энергии очень мало и составляет Те г 1 ПС. [c.149] Вернуться к основной статье