Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Зонная схема люминесценции

    Механизм люминесценции рекомбинационных люминофоров объясняют с привлечением основных представлений зонной теории твердого тела. Подробное изложение этой теории можно найти в работах [1, 2], мы же рассмотрим лишь простейшую зонную схему электронных переходов в люминофорах рекомбинационного полупроводникового типа, [c.73]


Рис. 6. Зонная схема кристаллофосфора с одним типом центров рекомбинационной люминесценции (А) и одним типом ловушек для электронов (О) Рис. 6. <a href="/info/1155573">Зонная схема кристаллофосфора</a> с одним <a href="/info/809889">типом центров</a> <a href="/info/19549">рекомбинационной люминесценции</a> (А) и одним типом ловушек для электронов (О)
    Современные представления о механизме люминесценции кристаллофосфоров основаны на зонной теории твердого тела. Как известно, по этой теории энергетический спектр электрона в изолирующем кристалле состоит из ряда зон дозволенных значений энергии, разделенных полосами запрещенных значений энергии. Верхняя зона заполненных уровней энергии обычно заполнена валентными электронами ионов решетки, как показано на схеме рис. 17. [c.44]

Рис. 58. Схема процессов поглощения и люминесценции окрашенных кристаллов щелочно-галоидных соединений. А верхняя зона заполненных уровней энергии, В — зона проводимости. Р и / — электронные уровни захвата. L—уровни захвата положительных дырок. Рис. 58. <a href="/info/24358">Схема процессов</a> поглощения и люминесценции окрашенных <a href="/info/973242">кристаллов щелочно-галоидных</a> соединений. А верхняя зона заполненных уровней энергии, В — <a href="/info/2501">зона проводимости</a>. Р и / — <a href="/info/1351396">электронные уровни</a> захвата. L—уровни захвата положительных дырок.
    Рассмотренные в предыдущей главе энергетические модели кристаллофосфоров — зонная модель, специально разработанная для кристаллов, модель потенциальных кривых, подобная используемой в молекулярной спектроскопии, и упоминавшаяся в 3 схема квазиатомных энергетических уровней, — служат основой для интерпретации спектральных и ряда других свойств фосфоров. В свою очередь изучение этих свойств является, как уже указывалось во введении, одним из важнейших элементов методики физико-химического исследования кристаллофосфоров. В этой главе мы остановимся лишь на тех характеристиках люминофоров, которые имеют отношение к теме книги. При этом не будет в деталях рассматриваться техника измерения, которая описана в ряде книг по люминесценции (см. например, [11, 13]). Речь будет идти главным образом об использовании результатов измерений. Отметим также, что в эту главу не включено описание таких важных методов изучения кристаллофосфоров, как измерение поляризации люминесценции, магнитной восприимчивости, электронного парамагнитного резонанса и эффекта Холла. Они будут рассмотрены в соответствующих разделах второй части книги. [c.53]


Рис. 9. Схема электронных переходов ZnO. Принимается, что центрами поглощения при фотоэффекте и люминесценции является Zn+ (Zn +—e) и что испускание возникает при рекомбинации с ними электронов из зоны проводимости. Рис. 9. <a href="/info/480291">Схема электронных</a> переходов ZnO. Принимается, что <a href="/info/350025">центрами поглощения</a> при фотоэффекте и люминесценции является Zn+ (Zn +—e) и что испускание возникает при рекомбинации с ними электронов из зоны проводимости.
    Зонная теория дает следующее схематичное объяснение механизма люминесценции кристалло сфоров. Впервые эти идеи были высказаны в 1934 г. Д. И. Блохинцевым. На рис. 92 изображена энергетическая зонная схема кристаллофосфора типа ZnS. Валентная зона основного вещества обозначена буквой В, зона проводимости — С, локальные уровни активатора — Ц, локальные уровни ловушек — Л. [c.366]

    Кондукто.четрическое детектирование традиционно используют в анализе ионов, ввиду отсутствия у последних собственного поглощения и люминесценции. При появлении в зоне детектирования анализируемого иона электропроводность раствора меняется. Одна из проблем этого вида детектирования связана с возникновением помимо фоновой электропроводности электролита некоторой электропроводности в зоне вещества, которая может быть решена использованием подавительной схемы детектирования [141]. В результате ионного обмена буферный противоион образует слабо диссоциирующие кислоту (анализ анионов) или основание анализ катионов). Снижается общая проводимость буферного раствора но возрастает разница между электропроводностью пробы и буфера. Подавительная техника практически не используется при анализе катионов из-за необходимости работы с низкими значениями pH электролитов, а, следовательно, малыми скоростями ЭОП и затруднениями в транспортировке пробы в зону детектирования. Эта схема приводит также к экстраколоночному размыванию зон компонентов, что ограничивает эффективность разделения. [c.353]

    Первые попытки применения квантово-механической теории энергетического состояния электронов в диэлектриках и полупроводниках к интерпретации фотохимических и фотоэлектрических явлений в щелочно-галоидных кристаллах принадлежат П. С. Тар-таковскому [71]. На основе имевшихся в то время экспериментальных данных и общих соображений об энергетических уровнях в кристаллах Тартаковским впервые была построена схема энергетических уровней для ряда щелочно-галоидных соединений с учетом локальных электронных состояний различных центров окраски. Анализируя электронные переходы между различными уровнями энергии кристалла, можно было объяснить ряд оптических и фотоэлектрических свойств окрашенных кристаллов ще-лочно-галоидных соединений с единой точки зрения. Однако в отличие от полупроводников, для которых свет в области их фундаментального поглощения является фотоэлектрически активным, в щелочно-галоидных кристаллах не наблюдается внутреннего фотоэффекта под действием света в области первой полосы собственного поглощения. По этой причине попытки применения зонной теории к толкованию всей совокупности явлений, связанных с собственным поглощением, фотопроводимостью и люминесценцией щелочно-галоидных кристаллов наталкивались на существенные затруднения. Некоторые фундаментальные экспериментальные факты относительно свойств окрашенных щелочно-галоидных кристаллов не получили объяснения ни в энергетической схеме Тарта-ковского, ни в подобных более всеобъемлющих схемах, предлагавшихся позднее. В частности, оставалась совершенно непонятной сама возможность образования в кристалле столь устойчивой окраски под действием света или рентгеновых лучей, какая в действительности наблюдается у щелочно-галоидных кристаллов. В самом деле, при образовании в процессе фотохимического окрашивания свободных электронов, локализующихся затем на уровнях захвата, в верхней зоне заполненных уровней энергии должны образоваться свободные положительные дырки. Вследствие диффузии этих дырок в верхней зоне заполненных уровней вероятность их рекомбинации с электронами, локализованными в центрах окраски, должна быть достаточной, чтобы кристалл быстро обесцветился даже в темноте. Между тем, известно, что окраска кристалла весьма устойчива и сохраняется в темноте очень продолжительное время. Возможность локализации положительных дырок в предлагавшихся квантово-механических моделях не рассматривалась. [c.30]

    Следует отметить, что в последнее время некоторыми авторами [233, 234] для объяснения люминесценции типичных фосфоров предложена схема, которая совершенно аналогична схеме (рис. 58), впервые предложенной автором для интерпретации явлений люминесценции чистых щелочно-галоидных кристаллов. Так, Ламбе и Клик [233] в отличие от общепринятой точки зрения, согласно которой в типичных фосфорах (активированные сернистые соединения цинка и кадмия) люминесценция возникает в результате рекомбинации свободных электронов с ионизованными центрами свечения, полагают, что акт излучения происходит в результате рекомбинации свободной положительной дырки с локализованным электроном. При этом предполагается, что электронные уровни захвата обусловлены активирующей примесью, а дырочные уровни захвата присущи основанию фосфора. Именно поэтому спектр свечения определяется активирующей примесью. По модели Ламбе и Клика механизм явления в целом сводится к следующему. В результате возбуждения в валентной зоне возникают свободные положительные дырки, а в верхней зоне — электроны проводимости. Последние захватываются локальными уровнями, обусловленными активатором, а положительные дырки локализуются на дырочных уровнях захвата. По мере освобождения положительных дырок они рекомбинируют с локализованными электронами с испусканием света. Ламбе и Клик приводят ряд экспериментальных данных, подтверждающих эту схему. [c.142]


    Если энергия возбуждающего кванта не достаточна, чтобы поднять электрон в зону проводимости, процесс люминесценции кристаллофос ра изображается схемой III. Нетрудно видеть, что в этом случае энергия возбуждающего кванта может быть меньше энергии излученного кванта. [c.15]


Смотреть страницы где упоминается термин Зонная схема люминесценции: [c.301]    [c.37]   
Неорганические люминофоры (1975) -- [ c.73 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Зонная схема

Люминесценция



© 2025 chem21.info Реклама на сайте