ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О возбуждении люминесценции при адсорбции радикалов на центрах свечения из "Люминесценция и адсорбция" Следует иметь в виду, что для эффективного осуществления стадии рекомбинации — процессы 18 и 18 — необходимо, чтобы энергия рекомбинации была по крайней мере сравнима с энергетической шириной запрещенной зоны фосфора, поскольку в противном случае вероятность делокализации электрона в случае рекомбинации акцепторных частиц или дырки в случае донорных частиц окажется малой и процессы рекомбинации, очевидно, будут осуществляться (если они вообще будут иметь место) без указанных электронных переходов. [c.103] Исследование различных стадий процесса рекомбинации радикалов в молекулу, приводящих к люми-несценции, с исходных позиций рассмотренного механизма позволяет определить интенсивность радикалолюминесценции [161]. [c.103] Предположим, что полупространство л 0 (рис. 31) занято люминофором, а полупространство л 0 преД ставляет собой газовую фазу, состоящую из радикалов, являющихся в хемосорбированном состоянии акцепторами электронов. Среди переходов, изображен-ных на рис. 31, имеются переходы двух типов переходы 1, которые связаны с локальными уровнями хв мосорбированных радикалов (/=12, 13, 14, 15, 18), и переходы к, которые связаны с локальными уровнями активатора (к=2, 4, 5). Число переходов /, совершаемых за единицу времени на единице поверхности, обозначим через 5,-. Через rk x) обозначим число переходов к, осуществляемых за единицу времени в единице объема и отнесенных к плоскости х (где лг 0). [c.103] Здесь Р — парциальное давление радикалов R в газовой фазе над фосфором N и — число хемосорбированных на единице поверхности фосфора радикалов, находяшихся в состоянии прочной и слабой связи с решеткой соответственно п — концентрация электронов проводимости в плоскости х = 0 аир — коэффициенты пропорциональности. [c.105] При возрастании давления Р точка перегиба сдвигается влево и вниз и достигает положения Ем = V при Р оо. [c.107] соответствующего точке перегиба кривой. [c.107] Заметим кстати, что при выводе формулы (3.42) мы исходили из предположения, что хемосорбированные радикалы К, участвующие в актах рекомбинации, являются акцепторами. В случае донорных частиц (как нетрудно показать) мы приходим к тем же формулам (3.42) и (3.43), в которых, однако, расстояния е и у откладываются уже не вниз от дна зоны проводимости, а вверх от потолка валентной зоны, в то время как параметры Л и В имеют тот же вид. Зависимость / от е для этого случая схематически изображена на рис. 33, на котором ъм и /м по-прежнему имеют вид (3.43). [c.108] Мы видим, что зависимости интенсивности люминесценции от положения уровня Ферми в этих двух случаях противоположны по мере смещения уровня Ферми сверху вниз (при прочих неизменных условиях) в первом случае (акцепторные частицы) люминесценция гасится, а во втором (донорные частицы), наоборот, разгорается. [c.108] КЬ —уровень хемосорбированного радикала — положение уровня Ферми, соответствующего точке перегиба кривой. [c.108] Как уже указывалось, атомы активатора, расположенные на поверхности фосфора, могут служить центрами хемосорбции радикалов. Механизм передачи энергии рекомбинации центру свечения в этом случае может отличаться от описанного выше, так как в этом случае, очевидно, возможно непосредственное возбуждение центра свечения. На это указывалось нами еще в первой работе [162], посвященной этому вопросу. [c.109] Следует иметь в виду, что механизм возбуждения радикалолюминесценции при хемосорбции радикалов на центрах свечения, очевидно, должен быть решающим в тех случаях, когда энергия рекомбинации радикалов недостаточна для ионизации атомов основного вещества, т. е. в тех случаях, когда энергетическая ширина запрещенной зоны кристаллофосфора значительно больше энергии рекомбинации радикалов. Например, возбуждение люминесценции окиси кальция (ширина запрещенной зоны равна 7,7 эв) при рекомбинации на ее поверхности атомарного водорода (энергия рекомбинации около 4,5 эв), наблюдавшееся экспериментально [86, 87, 147]. [c.109] Адсорбция радикала приведет к дополнительному искажению поля кристалла вблизи центра свечения, т. е. к смещению локального уровня активатора в энергетическом спектре фосфора. Новый уровень может быть расположен ближе к валентной зоне или зоне проводимости по сравнению с уровнем активатора (рис. 34). Положение новых уровней, вообще говоря, может не совпадать с положением уровней, возникающих при хемосорбции на атомах кристаллической решетки или других ее дефектах. [c.109] В случае рекомбинации радикала, находящегося в состоянии прочной акцепторной связи с радикалом из газовой фазы, люминесценция наблюдаться не будет. Возможно, что именно поэтому интенсивность радикалолюминесценции СаО при возбуждении атомарным кислородом оказывается очень малой по сравнению с интенсивностью свечения при возбуждении атомарным азотом или водородом [151]. [c.111] Вернуться к основной статье