Внутренний квантовый выход

Где Г1 — внутренний квантовый выход, Г — коэффициент оптиче-ского ограничения, р — постоянная усиления, Д — коэффициент отражения по мощности, а /о — ток, при котором линейно экстра-, полированное значение коэффициента усиления равно нулю (см. рис. 3.8.7). Выражение (7.3.13) с учетом значений Г, приведен-ных на рис. 2.6.9, позволяет понять экспериментальные зависи-мости для плотности порогового тока. [c.197]

Лазеры, исследованные в [55], отличаются большей однородностью ближнего поля излучения по сравнению с обычными ДГС-лазерами. Большая однородность приводит к значениям т]о от. 0,50 до 0,60 для лазеров с наиболее коротким резонатором. График зависимости /цо от Ь, подобный рис. 7.4.2, дает значение а/ между 10 и 19 см- и внутренний квантовый выход т) = 0,77 [55]. Как указывалось в 4 настоящей главы, полу- [c.232]

Внутренний квантовый выход 197, 203 Внутренняя модуляция добротности в ОГС-лазерах 199, 200 Волновое уравнение 278 --решение для полоскового лазера 278—281 Волновой фронт излучения полоскового лазера 276 Вольт-амперные характеристики ДГС-лазеров с широким контактом 225—227 дифференциальные 257 [c.358]

Квантовый выход внутреннего фотоэффекта. Предположим теперь, что полупроводник освещается монохроматическим светом, частота которого выше пороговой частоты для внутреннего фотоэффекта. Последняя определяется шириной запрещенной зоны в собственных полупроводниках и энергией ионизации донорных или акцепторных примесей в примесных полупроводниках. При поглощении фотонов электронами валентной зоны или примесных уровней будут происходить соответствующие квантовые переходы, приводящие к образованию дополнительных (неравновесных) носителей заряда, которые и обусловливают фотопроводимость. [c.176]

Некоторые полупроводники характеризуются очень высоким квантовым выходом (в ряде случаев до 30%), и к тому же энергия фотона, которая требуется для выбивания электрона, часто значительно меньше той, которая требуется в случае металлических поверхностей. Полупроводники дают возможность сдвинуть красную границу чувствительности поверхности в видимую, а в ряде случаев и в ближнюю инфракрасную область. Полупроводники почти повсеместно применяются в приборах с внешним, а также с внутренним фотоэффектом (фотосопротивления). Обозначения ряда фотокатодов поверхностей были стандартизованы [c.119]

Явление электролюминесценции — люминесценции, возбуждаемой электрическим полем, — в полупроводниковых диодах было открыто в начале 50-х годов прошлого столетия [53-55]. Было сразу же обнаружено, что энергия самых коротковолновых фотонов превышает прилагаемую электрическую энергию в расчёте на один привносимый электрон. В работе [56] был сделан вывод, что эта разница в энергиях возникает благодаря высвобождению внутренней энергии решётки полупроводника. Возможность использования этого эффекта для охлаждения была отмечена в работе [57]. В этой работе в пренебрежении джоулевым нагревом и явлениями переноса было получено выражение для мощности охлаждения в виде Eg eV — )1У, где I — величина силы электрического тока, V — напряжение смещения диода, Eg — энергия запрещённой зоны (квантовый выход люминесценции принимался равным единице). [c.36]

Чго называется квантовым выходом внутреннего фотоэффекта [c.231]

Квантовый выход и время жизни могут изменяться под действием любых факторов, влияющих иа константы скорости. Например, молекула может оказаться неспособной флуоресцировать из-за большой скорости внутренней конверсии либо малой скорости испускания. Сцинтилляторы обычно выбирают за их высокие квантовые выходы, которые являются результатом больших значений Г. Им обычно соответствуют короткие времена жизни, порядка 1 НС. Флуоресценция ароматических соединений, содержащих группы N02, обычно слаба, в первую очередь из-за большой величины к. Переход триплет-синглет запрещен по симметрии, и константы скорости спонтанного испускания составляют - 10 с или меньше . Поскольку значения к близки к 103 д-1 квантовые выходы фосфоресценции малы при комнатной температуре. Из уравнения (1.2) можно получить квантовые выходы фосфоресценции, равные 10 . [c.20]

Эффективность светодиода определяется прежде всего его внутренним квантовым выходом г в , представляющим собой отношение числа квантов, испускаемых при рекомбинации, к чилу инжектированных неосновных носителей. Если бы рекомбинация была только излучательной, то т в = 1. Однако наряду с излучательной рекомбинацией всегда протекает процесс безызлучательной рекомбинации. Поэтому в общем случае т] ,, < 1 и определяется следующим соотношением [c.331]

Другим способом повышения внутреннего квантового выхода диода является увеличение вероятности излучательной рекомбинации путем выбора полупроводникового материала и степени его легирования. В таких полупроводниках, как Si и Ge, у которых дно зоны проводимости и потолок валентной зоны расположены при различных значениях волнового вектора к (рис. 5.4), вероятность меж-зонной излучательной рекомбинации много меньше, чем у полупроводников с совпадаюш,ими экстремумами зон (GaAs, InAs, InSb и др.). Поэтому для изготовления светодиодов необходимо брать [c.332]

Внутренним квантовым выходом Р. и. к наз. отношение числа квантов Р. и. к числу квантов возбуждающего света или к числу носителей, инжектированных через р — п-переход. Наибольшим квантовым выходом обладают прямозонные полупроводники (рис. 1). Для идеального кристалла выполняется закон сохранения квааиимпульса, когда при поглощении или излучении фотона переход електрона из валентной зоны в зону проводимости (или наоборот) происходит вертикально . Это означает, что квазиимпульсы электрона в зоне проводимости и в валентной зоне равны (импульс фотона пренебрежимо мал). Между возбуждением и Р. и. протекает т. и. процесс остывания горячего (возбуждённого) носителя. При низкой концентрации осн. носителей остывание происходит за счёт Зонная диаграмма пря- [c.319]

Важной характеристикой полупроводникового материала является квантовый выход внутреннего фотоэффекта — число оптически генерируемых носителей заряда, приходящееся на один поглощенный фотон. Обозначим это число т). Различают квантовый выход для электронов проводимости (г] ) и дырок (т) ,). В беспримесном полупроводнике Tins ll/.- [c.176]

Сильное электрич. поле (внешнее и внутреннее) влияет на Ф. э. из полупроводников. Внеш. электрич. поле в соответствии с эффектом Шоттки снижает величину х и тем самым сдвигает порог Ф. э. в длинноволновую часть спектра и повышает величину квантового выхода Ф. э. вблизи порога. Внутр. электрич. поле вблизи поверхности полупроводника ускоряет фотоэлектроны к поверхности, также увеличивая квантовый выход Ф. э. Если электрич. поле достагочно сильное, выйти в вакуум смогут даже фотоэлектроны, находящиеся в объёме полупроводника вблизи дна зоны проводимости ниже уровня вакуума. Дополнит. энергию, необходимую для выхода в вакуум, фотоэлектроны приобретают в электрич. поле. При этом порог Ф. э. будет определяться шириной запрещенной зоны полупроводника (Avq k s), к-рая может быть значительно меньше, чем Ф. Для создания областей сильного электрич. поля обычно используют полупроводниковые структуры с р—л-переходами и контактами полупроводник—металл (см. Контактные явления в полупроводниках). На рис. 5 представлены спектральные характеристики Ф. э. из контакта полупроводник — металл -lnGaAs — Ag. Работа выхода плёнки Ag снижена адсорбцией цезия и кислорода до Ф 1,1 эВ. При обратном смещении на контакте [c.366]

V и УФ-чувствительные ПВМС. Основные ограничения на чувствительность ПВ. 1С в УФ-области спектра накладываются возрастанием поглощения света в слоях структуры в подложке, в прозрачном электроде. Большой коэффициент поглощения j и УФ-излучсния приводит к поглощению этого излучения в приповерхностной области полупроводников, характеризуемой высокой скоростью рекомбинации носителей. Это снижает фоточув-ствительность полупроводников в этой области спектра. Кроме того, снижается квантовый выход фотоэффекта из-за появления. новых каналов возбуждения — прежде всего, возб ждения внутренних атомных оболочек. [c.185]

Из кривой рис. 24 видно, что с ростом температуры интенсивность вспышки резко возрастает, достигая максимального значения при —140°С, после чего интенсивность медленно падает, по-видимому, вследствие уменьшения концентрации / -центров. Небольшой подъем кривой при -50°С обусловлен термическим высвобождением электронов с более мелких уровней по сравнению с уровнями / -центров. По форме левая часть кривой рис. 24 почти идентична кривой зависимости фототока в Na l от температуры при его освещении светом в / -полосе поглощения [2, 14]. При понижении температуры кристалла около —150°С наблюдается очень крутой спад фототока, возникновение которого при низких температурах обусловлено зависимостью величины квантового выхода внутреннего фотоэффекта от температуры. Подобная зависимость определяется тем, что под действием света электрон переходит сначала преимущественно на возбужденный уровень 2р, с которого он может попасть в зону проводимости лишь под действием тепловых колебаний решетки. Совершенно ясно, что вероятность его освобождения с уровня 2р должна уменьшаться с понижением температуры кристалла, [c.65]

Анализ полученных данных показал, что в начальной стадии фотохимического процесса квантовый выход реакции близок к единице, а затем, с появлением дополнительных полос поглощения, значительно уменьшается, т. е. наступает, как принято говорить, состояние насыщения. Состояние насыщения не наступает тем дольше, чем больше дефектов имеет кристаллическая решетка. Кристалл без дефектов во внутренней структуре при освещении не меняет своей окраски, т. е. он несветочувствителен. [c.72]

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСТВО. Фотоэлектрические явления возникают при поглощении телом лучистой энергии кванты (см.) света срывают с атомов тела электроны, к-рые затем м. б. обнаружены в фотоэлектрическом токе. Смотря по тому, где происходит срывание электронов, различают фотоэффект поверхностный (внешний) и объемный (внутренний). Фотоэффект был открыт в конце 19 в., когда Герц (1887) и Галльвакс (1888) нашли, что металлы под действием ультрафиолетового света теряют отрицательный заряд. Впоследствии фотоэффект был обнаружен во всех веществах для области спектра от инфракрасной до рентгеновской были установлены его характерные свойства, его безинерционность и независимость от t°. Фотоэлектрические явления, возникающие при взаимодействии квантов и электронов, могли получить свое истолкование только после развития теории квантов основные закономерности фотоэффекта вытекают из квантовой теории света и являются прямым пе подтверждением. В основе их лежат два положения Эйнштейна. 1) Каждый квант срывает один электрон. Экспериментальная проверка этого положения встречает затруднения, так как не все сорванные светом электроны проявляют себя в фотоэлектрич. токе. Фактически промеренное их число, приходящееся на один квант поглощенной энергии, называют квантовым выходом. Квантовый выход во внешнем фотоэффекте весьма мал (порядка 0,01), во внутреннем—он близок к единице. 2) При столкновении с электроном квант отдает ему свою энергию hv она тратится в общем случае на то, чтобы а) освободить электрон из атома и выбросить его через поверхностный слой в другую среду (работа выхода РУ, б) сообщить электрону кинетическую [c.142]

Получение высокой внутренней квантовой эффективности еще недостаточно для достижения высоких параметров полупроводникового оптического источника. Основная часть, рекомбинации излучения генерируется в пределах одной-двух диффузионных длин от перехода и характеризуется отсутствием направленности. Отношение числа фотонов, вышедших из полупроводника, к числу носителей, прошедших через переход, называется внешней квантовой эффективностью Пвнеш-Четыре основных эффекта приводят к тому, что Лвнеш всегда меньше Лвнут- Во-первых, излучение выходит из полупроводника через поверхность полупроводник — воздух. Во-вторых, только та часть излучения, которая подходит к поверхности под углом мейьше критического 0с, может выйти из полупроводника. В-третьих, часть и этого излучения отражается от поверхности полупроводник — воздух. В-четвертых, происходит поглощение между точкой генерации излу- [c.224]

Впрочем, справедливость правила Каша не следует понимать солютно. Это не ест ь правило запрета. Ллминеоценция с верхних бу] щенннх электронных состояний в принципе может происходить, ко ее квантовый выход буцет очевь мал, определяясь отношением рости спонтанного испускания к скорости внутренней конверсии, ствительно [c.217]

Схема оптического квантового генератора с вихревым охлаждением активного элемента — излучателя показана на рис. 6.10. Активный элемент I размещен в оправках на оси камеры энергоразделения 2, изготовленной из прозрачного материала — кварцевого стекла. Сжатый газ подается в полость камеры энер-горазделения через тангенциальное сопло в виде интенсивно закрученного потока. На удаленном от соплового ввода конце камеры энергоразделения установлен щелевой диффузор 3. Ось вихревой трубы совмещена с одной из фокальных осей эллиптического отражателя 4. В другой его фокальной плоскости под камерой энергоразделения 2 размешена лампа накачки 5. Эллиптический отражатель 4 имеет зеркальную внутреннюю поверхность. Регулирование интенсивности охлаждения излучателя осуществляется сменой работы вихревой трубы путем изменения щелевого зазора при перемещении подвижной щеки диффузора. Время выхода оптического генератора на установившийся режим определяется теплогенерационными свойствами охлаждаемого активного элемента-излучателя. [c.296]

Вопрос о связи коэффициентов Атп с внутренним строением атома выходит за рамки теории Эйнштейна. Этот вопрос полностью разъяснен квантовой механикой, и разработанные в ней методы позволяют рассчитывать значения А п практически для любого перехода, исходя из свойств уровней т, п. Ниже приводятся в качестве примера коэффициенты Атп Для некоторых линий атомарного водорода (серии Лаймана L и Бальмера Н) [c.733]

Эти внутренние пороки концепции псевдопотенциала выходят за рамки допустимого при рассмотрении материалов, в которых состояния электронов проводимости нельзя отделить от других электронных состояний атома или иона. В случае переходных металлов, например, атомные с -уровни не полностью заполнены и поставляют электроны в зоны, расположенные вблизи уровня Ферми. Состояния, отвечающие таким уровням, нельзя рассматривать как остовные, т. е. подлежащие исключению из псевдовол-новой функции -зоны путем вычитания соответствующих проекций. Напротив, такие состояния следует явно включать в рассмотрение. Другими словами, оператор псевдопотенциала становится столь существенно зависящим от энергии и орбитального квантового числа, что уже не может удовлетворить основным требованиям сходимости рядов теории возмущений приближения ПСЭ в задаче о рассеянии и др. [c.465]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...