дырка пара

По аналогии с растворами электролитов процесс образовании пары электрон — дырка можно представить в виде реакции диссоциации [c.137]

Создатели статуи пытались предотвратить контакт медной обшивки с железным каркасом. Места, в которых медь соприкасается с железом, они проложили асбестом, пропитанным каменноугольной смолой. К сожалению, эта защита оказалась недостаточной. В течение многих лет в местах контакта двух металлов скапливались конденсировавшиеся водяные пары и дождевая вода. Постоянная сырость внутри далеко не герметичной статуи приводила к коррозии железа. Железные балки каркаса при этом ржавели и увеличивались в объеме. В результате такого разбухания вылетело более. 40% из 450 ООО заклепок. В листах меди образовались дырки, что привело к провисанию медной обшивки статуи (рис. П.7,б,в). [c.133]

Полупроводники. Как мы видели, в полупроводниках для перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости требуется сравнительно небольшая энергия. При этом в результате поглощения кванта энергии (нагревание или освещение) связь, обусловливаемая парой электронов, разрывается один из электронов переходит в зону проводимости, и в данном энергетическом состоянии валентной зоны вместо двух электронов остается один, т. е. образуется вакансия — так называемая положительно заряженная дырка [c.150]

В спектроскопии ЭПР имеется также круг объектов, которые представляют собой простейшие парамагнитные центры — электроны или дырки в твердых телах или растворах. Это могут быть, например, захваченные электроны в кристаллах, в частности различных галогенидов щелочных металлов, называемые f-центрами. При нагревании кристалла, например LiF, в присутствии паров металла и последующего быстрого охлаждения образуется вакансия аниона, занимаемая электроном, т, е. f-центр. Система имеет характерную окраску, обусловленную f-полосой поглощения в видимой области оптического спектра, а в спектре ЭПР появляется широкая полоса i -центров в области чисто спинового значения -фактора. Ширина сигнала связана с перекрыванием линий сверхтонкой структуры, обусловленных взаимодействием с ядром окружающих катионов и в меньшей степени с ядрами анионов. Плотность захваченного электрона в основном локализуется на вакансии и мало размывается на окружение, хотя между вакансией и шестью окружающими ее катионами решетки идет конкуренция за электрон. Так, при увеличении размеров катиона и постоянном анионе (вакансии) s-характер электронной плотности на шести ближайших катионах возрастает, а при одном и том же катионе и увеличении размеров аниона (от F к С1 ) 5-характер электронной плотности на катионах убывает. Существуют и некоторые другие электронно-избыточные центры и предложены различные теоретические модели их описания. [c.76]

Переход электрона из валентной зоны в зону проводимости, в результате которого образуется пара электрон — дырка, называется генерацией. Обратный переход электрона приводит к исчезновению носителей заряда и называется рекомбинацией. Если считать, что электроны и дырки являются отдельными самостоятельными частицами, то процессы генерации и рекомбинации можно рассматривать как разобранный нами в 2 и 5 процесс диссоциации — рекомбинации. [c.137]

Возникновение пары электрон — дырка за счет нарушения нормально заполненной связи (НЗ) можно записать в виде уравнения обратимой реакции НЗ + Д е + е (где е — электрон проводимости, [c.238]

Рассмотрим теперь слабовозбужденные квантовые состояния изотропной ферми-жидкости. Их энергия должна мало отличаться от энергии основного состояния. В возбужденных состояниях распределение частиц по импульсам не такое, как прн О К- Всякое возбужденное состояние может быть получено из основного путем последовательного перевода частиц из внутренней части ферми-сферы наружу. При каждом таком элементарном акте, или, иначе говоря, элементарном возбуждении, получается состояние, отличающееся от исходного появлением частицы, имеющей импульс р> р , н возникновением дырки в ферми-сфере, где р < р . Каждое элементарное возбуждение имеет спин 1/ . Элементарные возбуждения всегда образуются парами. У одного из них импульс больше р , импульс другого меньше р . [c.257]

В/см) электрон (дырка) приобретает энергию, достаточную для ионизации вещества, в результате чего возникают электронно-дырочные пары, которые в свою очередь ускоряются и генерируют дополнительные свободные носители заряда. Этот процесс создания носителей и носит название ударной ионизации. Наблюдать это явление можно лишь в р—и-переходах (см. гл. IX, 3), так как создать поля 10 —10 В/см в однородном полупроводнике чрезвычайно трудно при разумных толщинах последнего. Исключение составляет ударная ионизация примесных уровней, которая требует небольших полей и наблюдается при низких температурах, когда примесные атомы ионизированы. Ударная ионизация примесей элементов третьей и пятой групп в германии происходит при полях приблизительно 5—10 В/см. [c.256]

У-центры. Примерные модели У-центров, возникающие в кристаллах при нагревании в парах галогена или при облучении, показаны на рис. 175, б (светлые кружки означают дырки). Очевидно, У 1-центр можно считать аналогом / -центра Vи Уз-цен-тры можно считать аналогами 7 -центров, а У -центр — аналогом УИ-центра. [c.424]

Возникновение пары электрон — дырка за счет нарушения нормально заполненной связи (НЗ) можно записать в виде уравнения обратимой реакции НЗ+Д [c.296]

Схема рис. 10.10,6 иллюстрирует эффект Эттингсхаузена в матерка-лах с одинаковой электронной и дырочной проводимостью. Под действием магнитного поля движение электронов и дырок происходит не вдоль бруска, а по диагоналям, ка-правленным у электронов, и у дырок снизу вверх (если полюс N магнита расположен над плоскостью чертежа, а полюс 5 —под ней). В результате одновременно с движением зарядов вдоль бруска возникает движение в поперечном направлении— снизу вверх. Возникновение пары электрон — дырка,, образующейся у нижней границы, с поглощением энергии сопровождается рекомбинацией на верхней грани с выделением энергии. Первый эффект компенсируется подводом тепла Ро от охлаждаемого тела при Т о, второй — отводом тепла к теплоприемнику с температурой Т. [c.292]

Кристалл, содержащий некоторое количество атомов алюминия (из которых каждый дает только три валентных электрона), имеет для каждого атома алюминия дырку в наборе связывающих электронных пар такой кристалл обладает проводимостью р-типа (осуществляемой положительными дырками, которые, естественно, перемещаются в направлении, противоположном перескоку к ним электронов с ближайших связей). [c.538]

Еще один важный результат был получен Франкевичем Е. Л. с соавторами. Они открыли влияние внешнего магнитного поля на фотопроводимость молекулярных кристаллов (см. [3]). Суть эффекта состоит в следующем. При поглощении кванта света создается экситон - в данном случае связанное состояние электрона и дырки. В дальнейшем происходит термическая диссоциация экситона, появляются носители тока, электрон и дырка. С этим процессом диссоциации конкурирует процесс рекомбинации электрон-дырочной пары. Пара может рекомбинировать только в [c.5]

Частица радиоактивного излучения, попадая в полупроводниковый счетчик, переводит электроны из валентной зоны в зону проводимости. В результате этого возникает ряд последовательно протекающих процессов, следствием которых является движение возникшей пары электрон— дырка в соответствующих направлениях при этом возникает электрический импульс. [c.122]

Возникновение пары электрон проводимости-дырка наз. генерацией носителей заряда. Возможен и обратный процесс-рекомбинация носителей заряда, приводящая к возвращению электрона проводимости в валентную зону и исчезновению дырки. Рекомбинация носителей может сопровождаться выделением избыточной энергии в виде излучения, что лежит в основе полупроводниковых источников света и лазеров [c.56]

Полупроводниковые детекторы основаны на том, что регистрируемая частица, проникая в кристалл, генерирует в нем дополнит, (неравновесные) электроннодырочные пары. Носители заряда (электроны и дырки) под действием приложенного электрич. поля рассасываются , [c.169]

Диффузия молекул небольшого размера (органических жидкостей и паров) происходит при переносе их из одной дырки в другую. [c.228]

Ключом к пониманию работы спектрометра с дисперсией по энергии служит то, что амплитуды импульсов, производимых детектором, в среднем пропорциональны энергии входящего рентгеновского кванта. Основной процесс детектирования, с помощью которого происходит пропорциональное преобразование энергии фотона в электрический сигнал, иллюстрируется на рис. 5.17. Невозмущенный 51 (Ь1)-кристалл обладает зонной структурой (описание зонной структуры дано в обсуждении катодолюминесценции в гл. 3), в которой состояния в зоне проводимости свободны, а состояния в валентной зоне заполнены. При захвате высокоэнергетического фотона электроны перебрасываются в зону проводимости, оставляя дырки в валентной зоне. При наличии напряжения смещения электроны и дырки разделяются и собираются электродами, расположенными на поверхностях кристалла. Захват фотонов осуществляется путем фотоэлектрического поглощения. Падающий рентгеновский фотон вначале поглощается атомом кремния и испускается высоко-энергетический электрон. Затем этот фотоэлектрон по мере того, как он движется в кремниевом детекторе и испытывает неупругое рассеяние, генерирует электронно-дырочные пары. Атом кремния остается в состоянии с высокой энергией, поскольку на испускание фотоэлектрона потребовалась не вся энергия рентгеновского кванта. Эта энергия впоследствии выделяется либо в виде оже-электрона, либо в виде кванта рентгеновского характеристического излучения кремния. Оже-электрон испытывает неупругое рассеяние и также создает электронно-дырочные пары. Кванты рентгеновского излучения кремния могут повторно поглощаться, инициируя процесс снова, или неупруго рассеяться. Таким образом, имеет место последовательность событий, в результате чего вся энергия первичного фотона остается в детекторе, если только излучение, генерируемое в одном из актов [c.213]

Перестройку тесной пары в сольватно-разделенную рассматривают как двухстадийный процесс сначала между ионами в силу их теплового движения образуется дырка, в которую затем входит молекула растворителя [c.278]

Оптимальная концентрация примеси определяете эмпирически. При этом исходят из следующих соображений концентрация легирующей добавки должна обеспечить достаточно высокое количество излучательных центров и концентрацию носителей тока, способствующую высокой плотности возбуждения и малым омическим потерям. Однако концентрация примеси не может быть очень высокой, так как высокая концентрация носителей тока (10 8—10 8 см ) значительно повышает безызлучательные потери за счет передачи энергии рекомбинирующих пар свободному электрону или дырке (эффект Оже [91, с. 176—179]). Кро-ме того, при высоком содержании примеси возможно выделение ее в виде отдельной фазы. Обычно концентрацию доноров выбирают в пределах 10 7— 10 , акцепторов Ю -см з.- [c.146]

Из уравнения (17.146) вытекает, что в общем случае на электрохимическое перенапряжение может накладываться (или даже сделаться преобладающей) концегтрационная поляризация. Для металлических электродов это может быть связано с замедленностью доставки частиц А и отвода частиц В (диффузионное перенапряжение) или с замедленностью каких-либо химических стадий, предшествующих акту переноса заряда, либо следующих за ним (реакционное перенапряжение). Для полупроводниковых электродов помимо этих возможностей появляются их аналоги па стороне полупроводника — замедленность транспортировки электронов или дырок в зону электродной реакции илн от нее (диффузионное перенапряжение) и замедлетюсть генерации пары электрон — дырка (аналог реакционного неренапряжения) [c.380]

На еще больших расстояниях возможны переходы в кристаллах, твердых растворах и некоторых жидкостях за счет миграции экситона, при этом наблюдается зависимость типа 1/г . Понятие экситона было введено Френкелем при интерпретации некоторых спектров кристаллов в этом случае пара электрон — дырка рассматривается как некая частица, которая может перемещаться по кристаллу в результате взаимодействий узлов решетки. Для наших целей можно принять электронновозбужденную облучаемую частицу за экситои, блуждающий по значительному числу узлов решетки. Далее мы не будем обсуждать этот механизм. [c.121]

Поглощение света одним или другим участником окисли-тельно-восстановительной пары изменяет окислительно-восстановительный потенциал из-за возбуждения электронов. Возбуждение восстановителя делает электроны более легко доступными, понижая тем самым окислительно-восстановительный потенциал на величину, эквивалентную энергии электронного возбуждения. Наоборот, электронное возбуждение окислителя увеличивает окислительно-восстановительный потенциал, поскольку дырка на бывшем месте электрона улучшает электроноакцепторные свойства возбужденной молекулы. Представим себе окислительно-восстановительную пару, которая может окислять воду в невозбужденном состоянии и восстанавливать воду, когда восстановитель пары поглощает свет. Точно такац же путем обычно восстанавливающая пара может окислять воду [c.268]

Теперь мы можем понять, как действует переход на границе полупроводник — жидкость. Когда полупроводниковый электрод погружен в содержащий окислительно-восстановительную пару (редокс-пару) раствор, химические потенциалы электрода и раствора должны быть одинаковыми, если не приложена внешняя сила. Тогда зоны в полупроводнике искривляются так, чтобы привести в соответствие уровень Ферми и окислительновосстановительный потенциал (редокс-потенциал). Направление искривления зависит от конкретной системы, но для материалов л- и р-типов искривление обычно происходит в направлении, показанном на рис. 8.19, а и в. Освещение поверхности электрода может приводить к переводу электронов из валентной зоны в зону проводимости. Градиенты поля на границе раздела электрод — жидкость будут способствовать, как и в случае твердотельного полупроводникового перехода, разделению вновь образующихся электронов и дырок. В случае направленного вверх изгиба, как на рис. 8.19, а, электроны движутся в глубь полупроводника, а дырки покидают поверхность раздела и уходят в раствор для окисления редокс-пары. Если затем внешней цепью соединяются полупроводниковый электрод и лротйвоэлектрод, также погруженный в раствор, то электроны будут течь от полупроводникового к противоэлектроду (восстанавливая ионы в растворе вблизи него). Таким образом, полупроводниковый электрод становится фотоанодом (рис. 8.19,6). Вследствие электрохимического потенциала /р, возникающего благодаря вентильному фотоэффекту, потенциал Ферми и редокс-потенциал становятся разделенными барьером 11 . На рис. 8.19, г показана аналогичная энергетическая диаграмма для поглощения света материалом р-типа, из которого электроны уходят в раствор, восстанавливая редокс-пару. В этом случае полупроводниковый электрод является фотокатодом. [c.277]

Почти в то же время Льюис предложил связать понятие кислоты и основания с характером акцептора или донора электронов кислотой называется молекула, атом или ион, которые имеют электронную дырку кислота — акцептор электронов, или, иными словами, элек-трофилышй агент. Основанием называется молекула, атом или ион, имеющие одну или несколько пар свободных электронов основание — донор электронов, или, иначе, нуклеофильный агент. Многочисленные примеры акцепторов и доноров электронов были рассмотрены ранее (стр. 60). По Льюису, протон — кислота, так как он не имеет электрона на внешней оболочке аммиак NH3 — основание, потому что атом азота этой молекулы обладает парой свободных электронов . [c.228]

Возбуждение электрона в зону проводимости, отвечающее полной ионизации, приводит к возникновению свободных электрона и дырки, способных независимо двигаться под действием приложенного поля. Существует и другая возбужденная конфигурация (экситон — см. главы П, V) с более низкой энергией, с которой электрон и дырка движутся как связанные нейтральные образования. Экситон Френкеля (см. гл. II) совершенно аналогичен позитронию (связанной позитрон-электронной паре) и энергетические уровни этого экситона, так же как и позитрония, задаются боровской моделью атома водорода с заменой массы свободного электрона на приведенную массу т . Далее, так как экситон существует в кристалле, а не в вакууме, кулоновское взаимодействие ослабляется за счет диэлектрической проницаемости. Поэтому энергетический спектр экситона (рис. 174) задается выражением [8, 41 [c.421]

В дырочных полупроводниках (р-типа) возникновение термо-ЭДС аналогично описанному, но разница состоит в том, что на холодном конце скапливаются положительно заряженные дырки, а на горячем — соответствуюпгий отрицательный заряд. На рис. 10.4,6 в этом случае в стержне В знаки электрических зарядов изменяются на обратные и ЭДС термопары в соответствии с формулой (10.1) возрастает, так как абсолютные величины ал и ав будут не вычитаться, а складываться. Поэтому в термоэлементах всегда применяются пары, составленные из разных — дырочных и электронных полупроводников (р-и /7-типа). Вещества со смешанной проводимостью в термоэлементах не используются, так как в них на холодном конце стержней одновременно концентрируются и электроны, и дырки, заряды которых компенсируют один другой. В результате термо-ЭДС или не возникает сов- [c.285]

При замещении парамагнитного иона железа диамагнитным ионом цинка, в экспериментах по ЭПР пурпурных бактерий наблюдается сигнал от пары дырка на доноре и электрон на первичном хиноне Рд. Время жизни электрона на бактериофеофитине мало (280 пс), что крайне затрудняет наблюдение первичной пары Р+А7 в ЭПР экспериментах. В хорошем приближении можно пренебречь спиновой динамикой в очень ко-роткоживущей первичной паре Р А7. Это означает, что к моменту переноса электрона на хинон пара Р А7 практически остается в том же самом, синглетном, состоянии, в котором она образовалась. [c.107]

Статистика Ферми - Дирака описывает распределение в системе тождеств, частиц с полуцелым спином /2, 2> в единицах Ь = к/2п. Частица (или квазичастица), хюдчи-няющаяся указанной статистике, наз. фермионом. К фер-мионам относятся электроны в атома)с, металлах и полупроводниках, атомные ядра с нечетным атомным номером, атомы с нечетной разностью атомного номера и числа электронов, квазичастицы (напр., электроны и дырки в твердых телах) и т.д. Данная статистика бьша предложена Э. Ферми в 1926 в том же году П. Дирак выяснил ее квантовомех. смысл. Волновая ф-ция системы фермионов антисимметрична, т.е. меняет свой знак при перестановке координат и спинов любой пары тождеств, частиц. В каждом квантовом состоянии может находиться не более одной частицы (см. Паули принцип). Среднее число частиц л, идеального газа фермионов, находящихся в состоянии с энергией Е,, определяется ф-цией распределения Ферми-Дирака л,- = 1 ехр[ ,- - l)/kT - где /-набор квантовых чисел, характеризующих состояние частицы. [c.417]

Когда некоторые материалы, такие, как диэлектрики и полупроводники, подвергаются электронной бомбардировке, то возникает длинноволновое световое излучение в ультрафиолетовой и видимой части спектра. Это явление, известное как катодолюминесценция, может быть объяснено с помощью зонной структуры твердого тела (рис. 3.51). В таких материалах валентная зона заполнена, т. е. все возможные электронные состояния в ней заняты, а зона проводимости является пустой. Валентная зона и зона проводимости разделены запрещенной зоной шириной Eg. Когда высокоэнергетичный электрон пучка неупруго рассеивается в таком теле, электроны из заполненной валентной зоны могут забрасываться в зону проводимости, оставляя в ней дырки , т. е. отсутствующие электроны, за счет чего образуется электронно-дырочная пара. В сульфиде кадмия ширина запрещенной зоны составляет 2,4 эВ, в кремнии — 1,1 эВ. Если на образец не подано напряжение, разделяющее электронно-дырочную пару, то электрон и дырка могут рекомбинировать. Избыточная энергия, равная энергии запрещенной [c.94]

В твердотельном детекторе используется процесс образования в полупроводнике электронно-дырочных пар при попадании в него электронов с высокой энергией. Электронная структура полупроводника включает незаполненную зону проводимости, разделенную запрещенной зоной от полностью заполненной валентной зоны. Когда электроны с высокой энергией испытывают неупругое соударение, электроны переходят в зону проводимости, где они могут свободно перемещаться, оставляя на ста-)ых местах в валентной зоне дырки, которые также могут пе-земещаться под действием приложенного поля (рис. 4.20) 85, 86]. Предоставленные сами себе свободный электрон и дырка в конечном итоге рекомбинируют. Приложенным полем электрон и дырка могут быть разделены. Это поле может быть [c.129]

При этих условиях обедненная зона проявляет превосходные свойства для детектирования 7-излучения. Когда 7-квант попадает в обедненную зону, может образоваться первичный электрон за счет фотоэффекта, комптоновского рассеяния или образования электронной пары (более подробно см. ниже в разделе Гамма-спектры ). В свою очередь, каждый первичный электрон при прохождении обедненной зоны создает пары электрон-дырка, которые будут выводиться из обедненной зоны электрическим полем, вызывая образование основного электрического сигнала. Необходимые в 7-спектрометрии большие чувствительные объемы получают при использовании детекторов с коаксиальной геометрией, производимых в основном в коаксиальной конфигурации с закрытыми концами, как показано на рис. 8.4-5. В настоящее время выпускают ВЧСе-детекторы с активным объемом до 600 см , которые обеспечивают превосходную эффективность. Максимальная эффективность получена при использовании конфигурации колодца, в которой пробу размещают внутри детектора. Для слабопроникающих излучений, таких, как низкоэнергетическое 7- и рентгеновское излучение, лучше подходят детекторы с планарной конфигурацией. [c.106]

Каким образом электрон поступает в феррицитохром с и восстанавливает его и как электрон покидает экранированную группу гема ферроцитохрома с, восстанавливая цитохромоксидазу Одной из возможностей является переход на железо (Fe +) электрона атома серы (метионина-80), при этом происходит образование радикала с дефицитом электронов. Как нетрудно себе представить, образовавшаяся дырка могла бы заполниться электроном, поступающим от —ОН-группы соседнего тирозина-67. Этот тирозин мог бы далее сместиться на поверхность и, вступив в контакт с тирозином-74, принять от него электрон [17]. Таким образом, редуктаза, действующая на феррицитохром с, должна взаимодействовать с расположенным на поверхности тирози-ном-74. Хотя подобный механизм, основанный на промежуточном образовании подвижных тирозиновых радикалов, не имеет прецедента, указанная возможность заслуживает внимания. Сходное предположение [20, 21] заключается в том, что электроны поодиночке или парами поступают с поверхности через систему водородных связей на тирозин-67 и далее на метионин-80. Предлагался также вариант обмена электронов через часть гема, выходящую на поверхность [22]. Что касается окис- [c.374]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология