Уровни ионизации проводимости

Простую картину зон для изолятора и собственно полупроводника, показанную на рис. 1, следует интерпретировать с учетом рис. 2. Нижняя зона на рис. 1 — это основное состояние на рис. 2, а 1с представляет собой разность энергии между основным и ионизованным состояниями. Если Ас определяется как энергия, освобождающаяся при добавлении электрона на самый нижний уровень проводимости, тогда ее следует приравнять разности между Е с и уровнем ионизации следовательно, в соответствии с предыдущим изложением Ас определяется уравнением [c.666]

ЗОНЫ проводимости, если концентрация доноров порядка 10 см . Из данных о поглощении света найдено, что уровень, соответствующий вторичной ионизации, лежит примерно на 3,2 эв ниже зоны проводимости [28]. Рекомбинационный уровень, определенный по измерениям флуоресценции, расположен примерно на 2,2 эв ниже зоны проводимости [58, 30]. Исследования флуоресценции рассмотрены ниже, в разделе V. [c.319]

Были представлены доказательства хемосорбции кислорода на поверхности окиси цинка [31, 32]. Уровень энергии для первого электрона обозначен через Ез. Второй поверхностный энергетический уровень, связанный с адсорбцией и определенный по измерению электропроводности, как уже указывалось, лежит на 0,8 эв ниже зоны проводимости у поверхности. Было высказано предположение, что этот уровень связан с двукратной ионизацией адсорбированного кислорода. [c.319]

Это изменение в положении уровня после ионизации тем больше, чем больше энергия связи электрона с дефектом, т. е. чем дальше уровень от зоны проводимости [43]. [c.33]

На зонной диаграмме расстояние локального уровня от зоны проводимости отвечает энергии ионизации дефекта с образованием свободного электрона. Принято обозначать уровень символом захватившего электрон дефекта, т. е. дефекта в состоянии, которое является исходным в этом процессе. В процессах, приводящих к освобождению дырки, оно, наоборот, является конечным. Поэтому энергия реакции (111.28) указывается на зонной диаграмме положением уровня У гп, а реакции У гп- У"гп- -Л — положением уровня У"гп по отношению к валентной зоне. Вообще следует помнить, что зонная схема является диаграммой энергий, которые относятся не к дефектам, а к процессам, в которых участвуют эти дефекты, и потому, обозначая уровень символом дефекта, следует указывать, к какому состоянию последнего — начальному или конечному — относится этот символ. [c.89]

Если наряду со сравнительно малым значением W величина бк — энергия связи электрона на акцепторной компоненте собственного дефекта — достаточно велика, в кристаллах происходит сущ,ественная равновесная самокомпенсация проводимости [4] тепловая ионизация доноров приводит к образованию не свободных электронов, а собственных дефектов решетки, захватывающих электроны. При этом энергия, затраченная на образование дефекта, в значительной степени компенсируется энергией, выделившейся при захвате электрона проводимости на уровень этого дефекта, а соответствующее увеличение энтропии решетки обеспечивает понижение свободной энергии системы при образовании дефекта и локализации на нем электрона. Температурная зависимость концентрации носителей тока и собственных дефектов в случае равновесной самокомпенсированной проводимости имеет довольно сложный характер. В частности, в области полной компенсации [c.218]

Положение уровней иногда можно оценить путем сопоставления энергии ионизации или сродства к электрону свободных примесных атомов (ионов) и ионов основного кристалла, которые определяют энергии валентной зоны и зоны проводимости, с учетом энергии кристаллической решетки (энергии Маделунга, = Aq lr, в случае ионных твердых тел) и действия сил отталкивания. Последнее зависит от способа, по которому атомы в разных валентных состояниях встраиваются в основной кристалл чем больше относительный размер примесных атомов, тем больше несоответствие в размерах и выше расположен энергетический уровень. [c.158]

Для анализа газовых смесей применяют электрические газоанализаторы, действие которых основано на изменении какого-либо электрического свойства газа или жидкости, с которой газ прореагировал. В качестве показателей, характеризующих содержание измеряемого компонента, используют различный уровень ионизации отдельных газов под действием одного и того же ионизатора (ионизационные газоанализаторы), или изменение вольт-амперной характеристики элемента в зависимости от концентрации определяемого газа (электрохимические газоанализаторы), или изменение удельной электрической проводимости раствора смеси электролитов от концентрации соединений, образующихся при взаимодействии определяемого газового компонента с находящимся в избьггке раствором определенного электролита (электрокондуктометрические газоанализаторы). [c.237]

Непосредственное доказательство возможности таких кинетически медленных стадий в процессах ионизации можно найти в работе Ньюстабба и Сагдена [171]. Они показали, что изменение Наклона от 1,0 до 0,5 на графике зависимости логарифма проводимости от концентрации появляется при гораздо больших концентрациях щелочных металлов по сравнению с ожидаемым значением для чисто термической ионизации. Как оказалось, такое расхождение наблюдаемых и вычисленных значений уменьшается во времени или, что то же самое, с высотой факела пламени. Если к тому же принять во внимание, что в опытах использовалась горючая смесь с добавками нескольких процентов ацетилена, то это расхождение должно быть много больше. Анализ показал, что низкий уровень ионизации натрия и лития соответствует механизму, предложенному Пейджем и Сагденом. Однако плохое пространственное разрешение во всех ранних работах не позволяло получить количественную информацию о кинетике ионизации щелочных металлов. [c.267]

С использованием низкоэнергетического возбуждающего источника света и сферического анализатора энергии электронов в задерживающем поле измерены УФ-фотоэлектронные спектры пленок Сьо толщиной 20 нм, напыленных в вакууме на медную подложку при комнатной температуре. Из полученных спектров определены пороговая энергия ионизации 1=6,17 эВ и работа выхода р=4,85 эВ, которая выше, чем в алмазе (4,5) и фафите (4,7 эВ), Получены оценки энергий поляризации катионов и анионов Сьо и элекфонного сродства Сбо в-твердой фазе, которые обсуждены с учетом энергетической релаксации молекул Сбо в конденсированном состоянии. Предложена энергетическая диаграмма твердого Сбо, показывающая, что уровень Ферми расположен вблизи дна зоны проводимости и, следовательно, кристаллический Сбо является полупроводником п-типа. Из физики твердого тела извe тнo что две другие аллотропные формы - графит и алмаз - являются соответственно металлом и диэлектриком. Фазой с металлическими свойствами (металлом) называется фаза, в которой либо не все квантовые состояния валентной зоны заняты электронами, либо последняя перекрывается зоной проводимости. При [c.130]

На основании изложенного можно считать, что адсорбция водорода на таком полупроводниковом окисле /ьтипа. как окис1> 1щнка. происходит с прямым или не прямым переносом электрона на свободный донорный уровень с образованием относительно слабой, но химически активной связи, типа водородной. Возросшая заселенность донорных уровней компенсируется последующей ионизацией посредством термического переброса электронов в зону проводимости. Квазиуровень Ферми донорных состояни смещается по нан])авлению к зоне проводимости, что выражается в уменьшении температурного коэффициента процесса проводимости. По существу эта концепция весьма сходна с постулатом об образовании ионов карбония нри адсорбции углеводородов, но ее преимущество заключается в том, что она облегчает более подробное рассмотрение основных аспектов явлений. [c.289]

Как и ко всем другим элементарным процессам, к процессу вторичной эмиссии за счёт потенциальной энергии положительного иона приложимы мето Ды волновой механики, позволяющие подсчитать вероятность перехода электрона из металла на тот или другой уровень энергии в атоме, образуемом при нейтрализации положительного иона [598]. При этом наиболее вероятным оказывается переход на такой уровень, на котором энергия электрона близка к энергии, которой он обладает как электрон проводимости в металле. Эти представления приводят к следующей картине рассматриваемого элементарного процесса. При приближении положительного иона к поверхности металла, когда ион находится от этой поверхности ещё на некотором, хотя и малом, расстоянии, происходит переход к иону первого электрона. В результате этого перехода получается атом не в нормальном состоянии, а в возбуждённом. Затем путём нового элементарного акта происходит освобождение второго электрона проводимости из металла за счёт энергии возбуждения, подобно тому как в объёме газа это имеет место при неупругом соударении И рода. Справедливост такой точки зрения, как это показывают опыты, подтверждается тем, что эмиссия электронов из металла наблюдается также при непосредственном воздействии на катод имеющихся в газе при разряде метастабильных атомов [585, 586]. В работах [585, 586] указан способ получить пучок метастабильных атомов гелия, заставляя ионы гелия падать под очень острым углом на металлическую поверхность. Скорости вторичных электронов, освобождаемых метастабильными атомами гелия, лежали в пределах. от 2 вольт до (0 — 9), где Им —энергия метаста-бильного атома, ср — работа выхода электрона из металла в эл.-в. В случае разряда в гелии при катоде из молибдена скорость вторичных электронов, освобождаемых метастабильными атомами (С/м = 19,77), достигала 15 вольт. Число метастабильных атомов, не теряющих своей энергии на поверхности металла и, следовательно, отражаемых в качестве метастаби-лей же в зависимости от условий опыта, лежало в пределах от 10 до 50%. Наличие процесса поверхностной ионизации, производимой метастабильными атомами, и значение этого эффекта в разряде показаны также опытами Спивака и Рейхруделя [599]. О поверхностной ионизации ударами положительных ионов смотрите также [593, 594, 635—637, 639, 641, 657, 658, 667, 668], отрицательных — [671]. [c.191]

В рамках простейшей зонной схемы, не учитывающей смещенил атомов (ионов) решетки, эти явления не находят объяснения. В действительности изменение заряда центра после его ионизации приводит к изменению равновесного положения окружающих ионов, что сопровождается выделением энергии. В результате расстояние между уровнем центра и зоной проводимости уменьшается — уровень несколько приближается ко дну зоны . С другой стороны, электрон, движущийся с тепловой скоростью в зоне проводимости, поляризует окружающую область решетки и в свою очередь притягивается ею. В результате возникает особое состояние— полярон [15], причем переход электрона в поляронное состояние также сопровождается выделением энергии. Именно эта потеря энергии центром свечения и электроном (а также дыркой), релак-сирующими в новое состояние, приводит к упомянутым явлениям [57]. Можно дать им и другое объяснение, полагая, что ионизации предшествуют внутрицентровые переходы, закономерности которых трактуются на основе модели потенциальных кривых (см. 2 этой главы). [c.33]

Если возбужденный уровень центра захвата близок к зоне проводимости, а температура опыта не слишком низка, то энергия активации, требуемая для перевода центра в возбужденное состояние, может оказаться достаточной и для его ионизации. В других случаях, к числу которых относится оптическое освобождение электрона из / -центров, обнаруживаемое по появлению фотопроводимости, требуется дополнительная тепловая энергия, так что по существу ионизация происходит фототермически. Ионизовать центры окраски щелочно-галоидных кристаллов только путем нагревания не удается из-за большой глубины центров, требующей температуры, значительно превышающей температуру разрыхления решетки (см. гл. IX). [c.42]

В пользу общности механизма фото- и катодолюминесценции наиболее наглядно свидетельствует спектральный состав излучения. Глубокое сходство его при обоих видах возбуждения часто граничит с тождеством. С точки зрения изложенной выше энергетической модели такое сходство вполне понятно. Поведение электрона в полосе проводимости не зависит от его предистории. При обоих способах подвода энергии, как показывают наблюдения, спектр излучения не зависит от особенностей возбуждения или его мощности. Это свидетельствует, что излучение или по крайней мере его большая часть происходит не из того энергетического состояния, в котором оказывается люминофор в момент возбуждения. Существует некоторый фиксированный уровень энергии в системе, с которого нормально может произойти излучение. В неактивированных люминофорах, каждая молекула которых люми-несцентно-способна, излучающие энергетические переходы определены энергетическим спектром отдельного атома или молекулы. Конфигурация этого спектра вряд ли может существенно зависеть от способа подвода энергии к материалу. Тоже самое справедливо для люминофоров, активированных марганцем, хромом, редкими землями и др. В кристаллолюминофорах с серебром, медью или цинком в качестве активатора, в случае полной ионизации, граничным уровнем излучения служит нижняя граница полосы проводимости, на которую падает возбуждённый [c.303]

Радиоактивное излучение регистрируют чаще всего либо с помощью фотоматериалов, либо специальными счетчиками. В первом случае наличие лучей фиксируется по потемнению светочувствительного слоя фотопластинки, во втором — по возникновению между двумя электродами электрического разряда, регистрируемого счетчиком. Чувствительный элемент счетчика предстамяет собой тонкостенный цилиндр объемом с обычную пробирку, наполненный парами легко ионизируемого вещества и содержащий 2 электрода, к которым подведено электрическое напряжение (до 1500 В), р- или у-Частица, прошедшая сквозь стенки этого датчика, вызывает ионизацию паров, в результате чего их проводимость резко увеличивается, и в трубке между электродами происходит лавинный электрический разряд. Каждый подобный электрический импульс регистрируется счетчиком, благодаря чему можно узнать число частиц, попадающих за единицу времени в датчик прибора. Естественный радиоактивный уровень колеблется в широких пределах ориентировочно можно указать 20,0 импульсов в минуту. [c.28]

Диаграмма энергетических уровней и переходов, предложенная Герни и Моттом, позже была пересмотрена Моттом [11]. На основании теоретической оценки (по Кульсону) потенциала ионизации молекулы красителя, которая дает величину порядка 6—7 эв, очевидно, что возбужденный уровень адсорбированной молекулы красителя должен быть расположен ниже дна зоны проводимости AgBr. [c.242]

Согласно Шейбе с сотрудниками [18], возбужденный уровень большинства цианиновых сенсибилизаторов расположен на 3.4 эв ниже нулевого уровня (ионизация в вакуум). Тогда имеется возможность для передачи электрона от сенсибилизатора в зону проводимости AgBr. Наоборот, для типичных десенсибилизаторов он находится ниже дна зоны проводимости AgBr. [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология