Собственное поглощение

Определение сил осцилляторов представляет большой теоретический интерес. К числу наиболее точных опытов, позволяющих определить силу осциллятора, можно отнести изящный метод крюков Рождественского (см. 2 этой главы). Определение силы осциллятора в области собственного поглощения вещества с гораздо [c.275]

Рис. 28.12 передает ход кривой дисперсии, полученной по методу Рождественского, для паров титана в области видимого и ультрафиолетового света. На снимке заметно несколько областей собственного поглощения титана, с соответствующим числом собственных частот (Оо и сортов осцилляторов разной силы / . [c.555]

Собственное поглощение. Оно связано с переходами электронов из валентной зоны в зону проводимости. Выше уже отмечалось, что в идеальном полупроводнике при 7 = 0К валентная зона заполнена электронами полностью, так что переходы электронов под действием возбуждения в состояние с большей энергией в этой же зоне невозможны. Единственно возможным процессом здесь является поглощение фотона с энергией, достаточной для переброса электронов через запрещенную зону. В результате этого в зоне проводимости появляется свободный электрон, а в валентной зоне—дырка. Если к кристаллу приложить электрическое поле, то образовавшиеся в результате поглощения света свободные носители заряда приходят в движение, т. е. возникает фотопроводимость. Таким образом, для фотонов с энергией hvдлин волн (т. е. больших hv) имеет место сплошной спектр интенсивного поглощения, ограниченный более или менее крутым краем поглощения при hvинфракрасной области спектра. В зависимости от структуры энергетических зон межзонное поглощение может быть связано с прямыми или непрямыми оптическими переходами. [c.307]

Примесное поглощение наблюдается в полупроводниках и диэлектриках, содержащих примесные атомы. В этом случае поглощение света связано с возбуждением примесных центров или с их ионизацией. Например, в материале л-типа электроны с донорных уровней могут быть возбуждены в зону проводимости. Если доноры (или акцепторы) вносят в запрещенную зону мелкие уровни, то наблюдать примесное поглощение можно лишь при достаточно низких температурах. Действительно, в области высоких температур все эти уровни ионизованы за счет термического возбуждения. Так как энергия ионизации примесных уровней меньше, чем энергия, требуемая для перевода электронов из валентной зоны в зону проводимости, то полосы примесного поглощения лежат за краем собственного поглощения. [c.312]

В отличие от металлов полупроводники имеют довольно сложный спектр оптического поглощения. В металле фотоны поглощаются электронами проводимости, совершающими переходы внутри энергетической зоны. Поэтому спектр поглощения металла непрерывен металлы поглощают излучение любой частоты. В полупроводниках фотоны могут поглощаться электронами валентной зоны (с последующим переходом в зону проводимости или на примесные уровни, находящиеся внутри запрещенной зоны), электронами на примесных уровнях (с переходом в зону проводимости или на другие примесные уровни), электронами проводимости (с последующими внутризонными переходами). Переходам электронов из валентной зоны в зону проводимости отвечает так называемая полоса собственного поглощения полупроводника она характеризуется наиболее высоким коэ-ф-фициентом поглощения. Частота о) р, соответствующая [c.164]

Собственное поглощение обусловлено переходами элект- ронов из валентной зоны в, зону проводимости с поглощением фотона. Длина волны Ло и частота ио, соответствующие краю собственного поглощения, приближенно определяются условием [c.157]

Чистые щелочно-галоидные кристаллы прозрачны в видимой области спектра. При длинах волн, превышающих границу собственного поглощения, свет поглощается только в инфракрасной области спектра, что обусловлено колебаниями узлов кристаллической решетки (ионами) под действием возбуждающей электромагнитной волны и происходит при частоте порядка 10 Гц. [c.164]

Объемное излучение. Для среды, которая заполняет некоторый объем системы и может быть излучающей, поглощающей и рассеивающей, характерными являются объемные плотности потоков излучения Ч Аналогично изложенному и в этом случае можно говорить об объемных плотностях собственного, поглощенного, рассеянного и других видах излучения. [c.367]

Рис. 12.3. Прямые (а) и непрямые (б) переходы при собственном поглощении

Теоретический расчет коэффициента собственного поглощения для прямых переходов в полупроводниках с экстремумами зон, расположенными при одном и том же значении к (рис. 12.3, а), приводит к следующему выражению [c.320]

Действительно, в области собственного поглощения ас достигает. величины — 10 см , т. е. свет поглощается ул<е на глубине л 1,0 —0,1 мкм от поверхности. [c.320]

Край собственного поглощения в полупроводниках несколько смещается под действием давления, вызывающего изменение постоянной решетки, а вместе с ней и энергетической структуры полупроводника. При всестороннем сжатии изменение Eg может быть и положительным, и отрицательным. Поэтому край собственного поглоще- [c.321]

Рассмотрим влияние легирования полупроводника на собственное поглощение. До тех пор пока уровень легирования не слишком высок и полупроводник остается невырожденным, легирование практически не сказывается на спектре собственного поглощения. Объясняется это тем что в невырожденных полупроводниках степень заполнения электронами состояний в зоне проводимости очень мала, так что они практически не мешают переходам электронов из валентной зоны. G другой стороны, в невырожденных полупроводниках даже р-типа степень заполнения состояний в валентной зоне близка к 1 и вероятность оптических переходов из этих состояний не зависит от степени легирования. [c.322]

На рис. 12.7 показаны устройство фоторезистора и схема его-включения. Чувствительный элемент фоторезистора представляет собой брусок или пленку монокристаллического или поликристал-дического полупроводника с двумя омическими контактами. Он подключается к источнику смещения через нагрузочное сопротивление Толщина чувствительного элемента должна быть достаточно большой, чтобы в кем поглощался практически весь свет W o (1 — 0. прошедший через освещенную поверхность — мощность падающего света г — коэффициент отражения поверхности).. Это требование легко выполнить для собственных фоторезисторов-и часто трудно выполнить для примесных. Если оно выполнено, то< число носителей (или пар носителей при собственном поглощении),, генерируемых светом в единицу времени в чувствительном элементе при X < будет равно [c.324]

Суммируя некоторые результаты проведенных исследований, можно сделать следующие выводы. Ослабление, характеризуемое коэффициентом К, складывается из двух составляющих. Первая — это собственно поглощение падающей извне энергии в двухфазной среде. Характеристикой этого поглощения является коэффициент Ка-Вторая составляющая ослабления — рассеяние энергии на частицах, характеристикой которого является специальный коэффициент /Се. [c.299]

Если бы среда состояла из весьма малых частиц, для каждой из которых соблюдались бы неравенства р 1 и mlp<1, то спектральный коэффициент рассеяния такой среды в соответствии с формулами (1-Ю) и (1-11) изменялся бы обратно пропорционально четвертой степени длины волны падающего излучения и прямо пропорционально квадрату объема частицы. Рассеяние на таких частицах обычно мало по сравнению с поглощением. При т = п, т. е. при х = 0 собственное поглощение [c.59]

Коэффициент пропорциональности k , определяющий относительное изменение интенсивности луча в поглощающем слое единичной толщины, называется коэффициентом ослабления луча. Этот коэффициент определяет интенсивность ослабления лучей в поглощающей среде и таким образом характеризует полную поглощательную способность среды, определяемую как собственно поглощением, так и рассеянием. [c.127]

Ослабление на таких частицах всегда связано с явлениями рассеяния, дифракции и собственно поглощения. [c.145]

НЛП с телами, к-рые расположены на пути её распространения. В зависимости от природы волн и свойств среды механизм П. в. может быть различным (напр., при поглощении звука и поглощении света), но во всех случаях П. в. приводит к ослаблению интенсивности волны. Ослабление волн при распространении может быть вызвано не только собственно поглощением, но и др. явлениями, при к-рых энергия падающей волны переходит в энергию др. типов волн, возникающих под действием падающей волны (напр., при рассеянии волн). [c.655]

Кристаллы НБН прозрачны от края собственного поглощения вблизи 0,370 мкм до 5,0 мкм [34, 39] (рис. 5.15). Особый интерес вызывает появление бледно- [c.190]

Рис. 1, Спектральные кривые собственного поглощения чистых кристаллов щелочно-галоидных соединений [1—3].

Рис. 1, <a href="/info/406217">Спектральные кривые</a> собственного поглощения чистых кристаллов щелочно-галоидных соединений [1—3].

ЭКСИТОННАЯ СТРУКТУРА ПЕРВОЙ ПОЛОСЫ И МЕХАНИЗМ СОБСТВЕННОГО ПОГЛОЩЕНИЯ ЩЕЛОЧНО-ГАЛОИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ [c.11]

Эксперименты показывают вполне достоверно, что поглощение света щелочно-галоидными кристаллами в области первой полосы собственного поглощения не вызывает в кристаллах фотопроводимости. Это несомненно свидетельствует о том, что оптическое поглощение в области первой полосы не создает в кристалле свободных электронов или положительных дырок и связано [c.12]

Поглощение свободными носителями. Поглощение фотонов может быть связано с переходами электронов (или дырок) с уровня на уровень в пределах одной и той же разрешенной зоны (рис. 9.4). Поглощение, связанное с этим процессом, наблюдается за краем собственного поглощения при достаточно больших концентрациях коснтелсй заряда в полупроводниках. Оно плавно возрастает с 310 [c.310]

Основны.м зкспериментальным свидетельством образования экситонов при низких температурах обычно служит не-фотоактивное поглощение света кристаллом вблизи красной границы ((О)) спектра собственного поглощения, т. е. экси-тонный механизм поглощения не приводит к образованию свободных носителей тока. Экситонный спектр обнаружен в кристаллах Сс15, HgI2, СигО, Ое и 81. Впервые наличие тонкой структуры в спектре поглощения закиси меди было выявлено Е. Ф. Гроссо.м с сотрудниками. Им удалось показать. [c.163]

Собственное поглощение. При собственном поглощении энергия света, попадающего в полупроводник, расходуется на возбуждение электронов из йалентной, зоны в зону проводимости (рис. 12.2). В соответствии с законом Сохранения энергии такое поглощение может происходить лищь в том случае, если энергия световых квантов й(о будет не меньше ширины запрещенной зоны Е . [c.319]

Этот же эффект обусловливает и изменение зонной структуры по лупроводников при изменении температуры, приводящем к смещению края собственного поглощения. [c.322]

Иная ситуация имеет место в вырожденных полупроводниках. Слабое вырождение приводит к уменьшению коэффициентов поглощения на частотах, близких к краю собственного поглощения. Сильное же вырождение вообще сдвигает край поглощения в сторону более коротких волн. Этот эффект называют сдвигом Бурштейна. Он отчетливо проявляется в полупроводниках с малой плотностью состояний у дна зоны проводимости (или у потолка валентной зоны), в которых сильное вырождение достигается при сравнительно малых уровнях легирования. Так, в InSb легирование донорами (концентрация 5 10 м ) приводит к сдвигу длинноволновой границы собственного поглощения с 7,1 до 3,5 мкм. Во многих же случаях сдвиг Бурштейна маскируется другим эффектом сильного легирования — изменением плотности состояний у краев энергетических зон. Это изменение происходит вследствие размытия примесных уровней в примесную зону и слияния последней с зоной проводимости или с валентной зоной. [c.322]

Адгезия к окислам металлов и металлических пленок, осажденных на окисную подложку, во многом определяется образованием химических соединений [3], в частности окислов [5, 10, 12L При исследовании тонких пленок молибдена и ванадия, напыленных на подложки SiOj и AlaOg, необходимо обратить внимание на возможность обнаружения на межфазной границе пленка — подложка окислов молибдена и ванадия соответственно. Однако в то время как металл обладает максимально возможным коэффициентом поглощения К Ю —10 смг ) в очень широкой области спектра от жесткого ультрафиолета и до радиоволн включительно, окислы в широких спектральных участках обладают значительно меньшим коэффициентом поглощения [14]. Поэтому сравнительно небольшие по интенсивности полосы поглощения окислов практически невозможно обнаружить на фоне мощного поглощения чистого металла. Лишь в определенных участках спектра, в которых начинаются собственные поглощения, обусловленные междузонными переходами, величина поглощения окисла может в какой-то мере приближаться к коэффициенту поглощения металла. Для обнаружения окислов молибдена и ванадия по оптическому пропусканию тонких пленок, напыленных на окисные подложки, необходимо было выбрать такой спектральный интервал, в котором происходит резкое изменение величины коэффициента поглощения окисла молибдена или ванадия) от сравнительно небольших значений до значений, близких к их металлическому поглощению. Только в этом случае можно обнаружить характерные спектральные изменения пропускания, которые будут указывать на наличие того или иного окисла. Так как при высоких температурах, начиная с 800° С и выше, стабильны только [c.19]

При прохождении оптического сигнала его интенсивностъ уменьшается из-за собственного поглощения и рассеяния света материалом волокна, поглощения примесями. Собственное поглощение света затрагивает ультрафиолетовую и инфракрасную области спектра, примеси создают полосы поглощения в пределах окна прозрачности кварцевого стекла 0,8 [c.324]

Кристаллы прозрачные, как правило, чуть желтоватые. Край собственного поглощения расположен около 410 нм (Ай 3 эВ) [10.115]. Типичное значение коэффициента оптического поглощения в специально необработанных и недопированных кристаллах а [c.279]

Первая глава представляет собой краткий обзор имеющихся литературных данных о механизме поглощения света чистыми кристаллами щелочно-галоидных соединений, о влиянии дефектов кристаллической структуры на спектры их собственного поглощения и о свойствах и структуре электронных и дырочных центров окраски в субстрактивно и аддитивно окрашенных кристаллах щелочно-галоидных соединений. [c.6]

Максимумы в спектрах собственного поглощения щелочно-галоидных кристаллов при комнатной температуре по данным Гильша и Поля [1—2] и Шнейдера и О Брайана [З]. Все указанные здесь спектральные полосы ниже 160 т >. измерены в работе [3]. [c.9]

Экспериментальные исследования экситонного поглощения в щелочно-галоидных кристаллах ограничиваются тем обстоятельством, что спектры собственного поглощения этих кристаллов расположены в далекой ультрафиолетовой области, в которой обычно применяемые и легко доступные методы спектрофотомет-рии оказываются непригодными. [c.12]

Число теоретических работ, посвященных исследованию экси-тонов в щелочно-галоидных кристаллах, тоже весьма ограниченно и в большинстве имеют полуэмпирический характер. Однако имеется ряд бесспорно установленных весьма существенных фактов, на основе которых можно сделать определенные выводы о л еха-низме собственного поглощения света щелочно-галоидными кристаллами. Исследования поглощения ряда щелочно-галоидных соединений, проведенные в последнее время при низких температурах при помощи приборов высокой разрешающей силы, позволили обнаружить значительно более сложную структуру в экси-тонной области поглощения по сравнению с той, которая была известна из ранних исследований. [c.12]

Теория приводит к выводу, что в случае хлористых соединений щелочных металлов оптическое поглощение в области второй полосы собственного поглощения, представляющей границу серии, должно привести к образованию свободных фотоэлектронов и возникновению соответствующего фототока. По данным Фергюсона 122] в кристаллах Na l действительно обнаруживается фотопроводимость при поглощении кристаллом света, соответствующего спектральной области второй полосы собственного поглощения. [c.13]

В отношении механизма электронного перехода, связанного с экситонным поглощением, и модели самого экситона могут быть две альтернативы переход электрона в какое-то возбужденное состояние иона хлора или переход электрона с иона хлора на соседний ион щелочного металла. Совершенно бесспорно, что собственное поглощение щелочно-галоидных кристаллов обусловлено поглощением света ионами галоида. В связи с этим можно полагать, как и поступает Декстер [15] в своих вычислениях, что возбужденный электрон преимущественно связан с ионом галоида, возбужденное состояние которого подобно 3p 4sP состоянию. Стедует отметить, что для свободных отрицательных ионов водорода теоретически доказана возможность существования дискретных уровней энергии, расположенных ниже потенциала ионизации [23]. Напряженность поля, в котором находится избыточный электрон в отрицательном ионе водорода, падает более быстро с расстоянием по сравнению с кулоновским полем. Поэтому в таком поле может быть только ограниченное число дискретных состояний. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...