Центры захвата и тушения

Как захваченные электроны, так и захваченные дырки могут быть освобождены (или подняты на возбужденные уровни центра захвата, см. гл. I, 2) не только теплом, но и светом. Поскольку такой вызывающий электронные переходы свет поглощается фосфором, то в спектре поглощения появляется дополнительная полоса, которая оказывается в ряде случаев достаточно интенсивной, чтобы ее можно было обнаружить. Это явление называют иногда возбужденным поглощением. Если под действием света происходит освобождение электронов, накопившихся в глубоких ловушках, то вследствие рекомбинации их с ионизованными центрами свечения (которые также должны быть достаточно глубокими, чтобы удержать захваченные дырки) происходит вспышка люминесценции. Если же свет освобождает дырки из центров свечения, то этим вызывается тушение люминесценции. Часто оба процесса сопутствуют друг другу 50]. Первое из них называется оптической стимуляцией, а второе — оптическим туш.ением. Обычно они вызываются действием инфракрасного света, но следует упомянуть и о том, что освобождение захваченных носителей заряда может производиться возбуждающим излучением непосредственно в процессе возбуждения (так называемое высвечивающее действие возбуждающего света 2]). Оптическая стимуляция и оптическое тушение находят важные технические применения, например, для обнаружения инфракрасного излучения [23]. [c.32]

Такие условия благоприятствуют и внешнему тушению. Если оно наступает при более низких температурах, чем освобождение электронов из ловушек данной глубины, то метод термовысвечивания оказывается непригодным для обнаружения этих ловушек. Внешнее тушение может также исказить форму пиков и повлиять на положение их максимума. Поэтому для исследования глубоких центров захвата используются другие методы. Так, анализируя процесс разгорания люминесценции, замедление которого связано с заполнением ловушек электронами, можно судить о наличии центров захвата, в том числе глубоких, и о положении их энергетических уровней. О методе изучения таких центров по дополнительному (возбужденному) поглощению уже упоминалось (с.м. гл. I). Недостатком его является низкая чувствительность, вследствие то- [c.72]

Как было выяснено, электронные переходы, вызывающие испускание света, а также аккумуляцию (запасание) энергии возбуждения и внешнее тушение или, в общем случае, миграционные потери, происходят в особых субмикроскопических образованиях, связанных с дефектами кристаллической решетки. В широком смысле слова к дефектам относят всякие нарушения периодического строения кристалла, включая свободные (делокализованные) электроны и дырки, а также фононы. Однако, говоря о дефектах, мы будем иметь в виду главным образом нарушения правильного расположения атомов. Это в первую очередь точечные (нульмерные) атомные дефекты — вакансии, междоузельные атомы и атомы растворенных в кристалле примесей. Центры свечения чаще всего связаны с примесными дефектами. Собственные дефекты играют важную роль в образовании центров захвата и нередко входят также в состав центров свечения. [c.81]

ЦЕНТРЫ ЗАХВАТА И ТУШЕНИЯ [c.219]

Положение в основном остается тем же, если тушителем является не дырочная, а глубокая электронная ловушка. Здесь происходит рекомбинационное взаимодействие примесных центров, обладающих обычно эффективными зарядами противоположных знаков. Дырка, освобожденная тепловыми колебаниями из центра свечения, мигрирует к центру тушения, захватившему электрон, и рекомбинирует с ним (переход 6 на рис. 9). [c.29]

Доля безызлучательных переходов зависит также от плотности возбуждения. Как и в случае взаимодействия двух центров свечения, это объясняется тем, что с увеличением интенсивности возбуждающего излучения скорость рекомбинации растет быстрее (пропорционально Л/л ), чем скорость освобождения дырок с ионизованных центров или захвата электронов глубокими ловушками, играющими роль центров тушения. В результате эффект тушения ослабляется. По этой причине интенсивность люминесценции возрастает не пропорционально интенсивности возбуждения, а быстрее, обычно по закону [c.31]

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ДЕФЕКТОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ЛЮМИНОФОРА. ЦЕНТРЫ СВЕЧЕНИЯ, ЗАХВАТА И ТУШЕНИЯ [c.81]

С другой стороны, примеси могут влиять на зарядовое состояние собственных дефектов. Так, при обработке в парах серы ZnS, активированного металлом III группы, последний, являясь поставщиком электронов, способствует превращению Vzn в Vzn и появлению соответствующей полосы излучения. Увеличение яркости люминесценции при введении донорных примесей в некоторых случаях объясняется тем, что заселение электронами центров с боль-шим эффективным сечением безызлучательной рекомбинации (захвата электронов) элиминирует их действие как центров тушения [118]. [c.205]

ПРЯМАЯ И НЕПРЯМАЯ АКТИВАЦИЯ. СТРУКТУРА ЦЕНТРОВ СВЕЧЕНИЯ, ЗАХВАТА И ТУШЕНИЯ [c.208]

Предполагаемый механизм тушения люминесценции адсорбированным газом следующий [9, 25, 26]. Электронно-акцепторные молекулы, адсорбируясь на поверхности твердого тела, в данном случае 2пО, создают поверхностные уровни захвата. Уровни захвата, по мнению авторов, уже в темноте заполняются электронами (переход / на рис. 4) с донорных уровней 2п, обусловливая тем самым уменьшение темно-вой проводимости при адсорбции и обеднение электронами зоны проводимости приповерхностного слоя. Поверхность относительно объема заряжается отрицательно. Потенциальный барьер на поверхности, созданный в результате ее заряжения, препятствует рекомбинации электронов с ионизованными центрами свечения, находящимися в приповерхностном слое. Тем самым уменьшается поверхностная компонента интенсивности люминесценции и, естественно, общая интенсивность. При этом в пограничном слое излу- [c.26]

Пары воды и кислород также производят тушение, но значительно более слабое. Если сравнить тушащее действие со способностью газовых молекул захватывать медленные электроны, то наблюдается определенный параллелизм между этими явлениями. Отсюда механизм тушения естественно объяснить захватыванием адсорбированными молекулами газа электронов, перемещающихся на поверхности твердого тела в результате фотоионизации соответствующих центров, расположенных на поверхности. Захват, хотя бы временный, фотоэлектрона или возмущение его движения, препятствуя его рекомбинации, устраняет испускание света или приводит к испусканию квантов меньшей величины. [c.147]

В качестве механизма переноса энергии можно предположить не только неупругое рассеяние свободных носителей тока или их захват, но можно ожидать и более сильных взаимодействий в том случае, если энергетический уровень существующих дефектов равен уровню дефектов, вызванных адсорбированными молекулами. Наконец, можно предположить, что обмен энергией подобен люминесценции, которая также наиболее эффективна в случае резонанса. Тип взаимодействия должен соответствовать ударам второго рода н газовой фазе, так как модель основана на тушении возбужденных центров [c.417]

Длительность флуоресценции групп ПБК, обслуживающих непосредственно ре-акционные центры, должна также зависеть и от эффективности самого процесса захвата энергии возбуждения в РЦ, т. е. от процесса фотосинтетического тушения флуоресценции. Последнее обстоятельство определяется не только взаимодействием между РЦ и принадлежащим ему ПБК, но и состоянием самого РЦ. Очевидно, активные РЦ, эффективно трансформирующие энергию электронного возбуждения, дают начало электронному потоку в ЭТЦ фотосинтеза и одновременно являются активными тушителями флуоресценции ПБК. Наоборот, РЦ, которые по каким-либо причинам не могут передавать электроны в цепь фотосинтеза, не в состоянии утилизировать энергию электронного возбуждения, которая, следовательно, остается в ПБК неиспользованной и может высвечиваться в виде флуоресценции с большим временем жизни. [c.297]

Флуоресценция пигментов и захват возбуждения в РЦ. Времена жизни и кинетика затухания флуоресценции дают важную информацию о функционировании фотосинтетического аппарата и, в частности, о тушении флуоресценции антенны реакционными центрами. [c.303]

Отсюда ясно, что в нормальной фотосинтетической мембране отсутствуют эффективные виды бесполезного для организма тушения возбуждения. Рассмотрим соотношение между различными процессами, определяющими эффективность захвата энергии электронного возбуждения антенны в реакционных центрах. [c.303]

Тушение люминесценции приписывается образованию адсорбированными электроотрицательными молекулами поверхностных уровней захвата электронов, приводящих к снижению вероятности рекомбинации электронов с фотоиопизованными центрами слоя. Разгорание потушенной люминесценции при длительном освещении объясняется фотодесорбцией адсорбированных тушащих молекул. [c.196]

Квантовый выход первичных процессов фотосинтеза достаточно высок. Поэтому указанное сокращение длительности и выхода флуоресценции пигментов в живых системах должно быть главным образом обусловлено не тепловыми потерями, а процессом фотохимической дезактивации синглетного возбуждения состояния S в реакционных центрах фотосинтеза. Независимо от механизма этого процесса РЦ следует рассматривать как естественные фотохимические тушители флуоресценции молекул пигментов светособирающей матрицы. Можно оценить эффективность этого тушения, считая, что в фотосинтетической мембране значения констант р, д, г (см. 1 гл. xxvn) сохраняются неизменными, а процесс тушения флуоресценции при захвате энергии реакционными центрами эквивалентен фотохимической дезактивации кф состояния S молекул антенны. Тогда, подставляя величины т. Б, xi, Bi в формулы (XXVn.l.l)-(XXVn.l.9), найдем, что эффективность использования возбуждения реакционными центрами составляет Ф 0,93 -j- 0,95 (Борисов А. Ю.). [c.296]