Рекомбинация безызлучательная

Другим видом тушения, приводящим к снижению квантового выхода люминесценции, является внешнее тушение, обязанное своим происхождением безызлучательной рекомбинации на других локальных уровнях (на активаторах). Наиболее вероятным процессом, приводящим к снижению выхода люминесценции, может быть следующий первоначально локализованная на активаторе дырка может перейти в заполненную зону (переход /->4) и затем из нее рекомбинировать с локализованным электроном на одном из глубоких локальных уровнях, причем в дан-лом случае эта рекомбинация безызлучательная. [c.74]

До сих пор для диссоциации и рекомбинации рассматривался только простой механизм обмена энергией . Однако вполне возможно, что механизм может быть более сложным. Если в него включаются безызлучательные переходы между различными электронными состояниями молекул, то реакция может протекать в несколько этапов с различными лимитирующими стадиями, зависящими от условий эксперимента [c.19]

Сумма квантовых выходов флуоресценции, фосфоресценции и продуктов химических реакций не равна единице. Очевидно, что существуют безызлучательные пути перехода из возбужденного в основное состояние, возможно в результате столкновений между возбужденными и обычными молекулами, а также вследствие образования некоторого количества ацетона в результате рекомбинации метильного и ацетильного радикалов [c.470]

Другим видом тушения, приводящим к снижению квантового выхода люминесценции, является так называемое внешнее тушение, обязанное своим происхождением безызлучательной рекомбинации на других локальных уровнях (на активаторах). Вероятным процессом, приводящим к снижению выхода люминесценции, может быть следующий первоначально локализованная на [c.65]

Правило отбора по спину. РП в клетке может находиться в двух электронных спиновых состояниях синглетном или три-плетном. Вероятность рекомбинации РП в этих состояниях неодинакова. Действительно, для подавляющего большинства молекул основное электронное состояние является синглетным, а триплет-ное — возбужденным. Устойчивый продукт должен возникать из синглетных РП. В общем случае возможна рекомбинация и триплетных РП с образованием продукта в электронно-возбужденном состоянии с последующим переходом в основное состояние в результате безызлучательного интеркомбинационного перехода [c.27]

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]

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]

Дефекты, вызывающие тушение люминесценции. Глубокие электронные ловушки, в частности в ZnS, могут играть роль центров тушения, поскольку захватываемые ими электроны обладают определенной вероятностью безызлучательной рекомбинации с дырками, освобождаемыми тепловыми колебаниями с центров свечения (см. гл. I, [c.223]

В настоящее время уже нашли практическое применение выпускаемые промышленностью светодиоды на основе карбида кремния, фосфида галлия, а также излучатели инфракрасного света на основе арсенида галлия. Ниже приведены основные достижения в области создания таких светодиодов н более подробно рассмотрены работы, посвященные созданию светодиодов на основе соединений типа которые многие исследователи считают перспективным материалом для диодов, излучающих в видимой области спектра. Значительная часть работ по инжекционной электролюминесценции посвящена исследованию физики этого явления. Именно благодаря успехам в исследовании механизма люминесценции и природы центров излучательной и безызлучательной рекомбинации удалось разработать технологию получения эффективных светодиодов на основе карбида кремния н фосфида галлия. В первую очередь это относится к фосфиду галлия с красным цветом излучения. Для карбида кремния и фосфида галлия с зеленым излучением эти вопросы менее ясны, а для соединений типа Л в они исследованы еще в меньшей степени. [c.34]

Основная трудность в этом случае — создать совершенную пленку и убрать те поверхностные состояния на границе раздела, которые могут способствовать безызлучательной рекомбинации. Практически единственным способом для достижения последнего является устранение самой межфазной границы. В связи с этим предлагается создать между изолирующей пленкой из вещества [c.47]

Диссоциативная рекомбинация. В последние годы было показано, что скорость процесса диссоциативной рекомбинации е+АВ - -А+В может быть существенно больше скоростей всех остальных рекомбинационных процессов, если только в плазме имеется достаточное число молекул. Для сложных атомных систем коэффициент диссоциативной рекомбинации может достигать 10" —10 см сек . Расчет безызлучательного диссоциативного захвата электронов молекулярными ионами 0 , и Не в полуклассическом приближении выполнен в работе [183], в которой установлено соответствие с экспериментальными данными. Б работах 184—186 ] в рамках теории возмущения проведено последовательное рассмотрение диссоциативной ионизации водорода. Результаты удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. Обсуждается возможность обобщения этих расчетов на случай тяжелых молекулярных ионов. Задача расчета диссоциативной рекомбинации иона водорода решена также методом Монте-Карло [187] по схеме с образованием промежуточного возбужденного комплекса Нд и распадом его на атомы. [c.70]

Здесь А (л)—атом или молекула в основном (л=1) или в возбужденном (п>1) электронном состояниях. Процесс безызлучательной рекомбинации или дезактивации называют тушением, или ударом П рода. [c.109]

По этой же причине появление хемосорбированных частиц изменяет условия рекомбинации электронов и дырок внутри кристалла. В случае люминофоров изменяется относительный вес излучательных и безызлучательных рекомбинаций, т. е. роль внешнего тушения. С этим связано экспериментально наблюдаемое влияние адсорбции на люминесцентный эффект поля [7]. Под влиянием адсорбции изменяются также условия поверхностной рекомбинации — число и природа поверхностных рекомбинационных центров. При этом могут возникнуть дополнительные каналы рекомбинации, с чем может быть связано тушение люминесценции, вызываемое в одинаковой степени как акцепторными, так и донорными хемосорбированными частицами. [c.69]

Рекомбинация двух частиц с излучением возможна также при обращенном процессе Оже (при обращенной предиссоциации или преионизации). В этом случае две частицы (радикал + радикал, радикал + атом, атом + атом или ион + электрон) приближаются друг к другу с энергией дискретного состояния объединенной системы. Затем может произойти безызлучательный переход в это дискретное состояние, что соответствует обратным направлениям горизонтальных стрелок на рис. 102, б. Через очень короткое время жизни снова произойдет безызлучательный переход (в направлении стрелок на рис. 102, б) и две частицы вновь разойдутся. Однако если за время жизни объединенной системы произойдет переход с излучением в нижнее устойчивое состояние, то будет иметь место действительная рекомбинация атомов или радикалов либо ионов и электронов с образованиш молекулы или радикала [c.191]

Стабильность светодиодов [90]. Эффективность большинства светодиодов уменьшается в процессе эксплуатации при плотности тока 10 А-см- . Замечено также старение в процессе хранения (без эксплуатации). Оба процесса деградации связывают с внешними факторами — с наличием поверхностных загрязнений, трещин, царапин, а также с разогревом при эксплуатации. Внутренние факторы, влияющие на процесс деградации , не совсем ясны. Установлено, что старение связано с появлен11ем безизлучательных центров рекомбинации в области объемного заряда. Природа этого безызлучательного канала неясна. Кроме того, в процессе деградации мало изменяется число центров люминесценции и не появляются новые центры свечения с энергией переходов более 1 эВ. Заметная деградация наблюдается, как правило, при прямом смещении. [c.154]

Поглощение возбуждающего света происходит в основном веществе (рис. 14.4.83,.а, б). В результате возбуждеЕшя электрон ё из заполненной валентной зоны переходит в зону проводимости (рис. 14.4.83, а, б I), а на его месте в валентной зоне образуется дырка, обладающая свойствами положительного заряда е" и способная передвигаться по валентной зоне. Передвижение дырки осуществляется в результате быстрого последовательного обмена электронами между соседними ионами валентной зоны. Если уровень активатора располагается вблизи от валентной зоны, то электрон с активатора рекомбинирует с дьфкой. Она всплывает и локализуется на его уровне (рис. 14.4.83, а, б П). В результате рекомбинации электрона е, попавшего в зону проводимости, с дыркой активатора е (рис. 14.4.83, а, б 111) возникает кратковременное свечение. Однако электрон, оказавшийся на нижнем уровне зоны проводимости, может перейти на локальный уровень (безызлучательный переход рис. 14.4.83, б, IV). Переход с локального уровня непосредственно на невозбужденный уровень активатора невозможен. Чтобы попасть на уровень активатора, электрон сначала должен вернуться назад в зону проводимости, для чего ему необходимо сообщить дополнительно небольшую порцию энергии. Запасенная электронами на ловушках энергия (так называемая запасенная светосумма) может быть освобождена при нагревании кристаллофосфора или облучении его ИК-светом. При помощи энергии, сообщенной извне (тепловой или лучистой), захваченный ловушкой электрон возвращается в зону проводимости (рис. 14.4.83, б, V), а затем рекомбинирует с положительно заряженным ионом активатора (дыркой), вызывая его люминесценцию. Люминесценция, отве- [c.509]

На основе полученных данных о рекомбинационном свечении щелочно-галоидных кристаллофосфоров казалось вполне естественным предположение о том, что в результате возбуждения происходит ионизация самих центров свечения. При этом мыслилось, что в случае селективного поглощения света самим активатором возбуждающий свет производит фотоионизацию центров свечения непосредственно. В случае же поглощения света основным веществом решетки ионизация центров свечения происходит в результате захвата положительных дырок ионами активатора. Излучение фосфора гриписыва-лось последующему процессу рекомбинации электронов с ионизованными центрами свечения. Для объяснения идентичности спектров флуоресценции и фосфоресценции пришлось ввести дополнительную гипотезу о двухстадийности этого процесса предполагалось, что сначала электрон безызлучательно переходит на уровень возбуждения ионизованного центра, после чего лишь переходит на основной уровень с испусканием света. [c.240]

Так, при окислении углеводородов возбуждение свечения происходит в элементарных актах рекомбинации перекисных радикалов, причем показано, что при этом образуются карбонильные соединения в триплетных электронно-возбужденных состояниях, с этим процессом конкурирует процесс образования этих же карбонильных соединений в невозбужденном состоянии, а сама хемилюминесценция является результатом излучательного перехода из возбужденного состояния в основное. Естественно, что с процессом излучения конкурируют все те процессы, которые обычно конкурируют с излучением при других способах возбуждения, т. е. процессы безызлучательной дезактивации с переходом на основной уровень (в жидкой фазе это происходит с участием тушителя). Кроме того, может идти передача энергии на другое вещество, активатор, с его возбуждением и последующим излучением кванта света этим активатором. Указанные вопросы подробно обсуждаются в л окладе, сейчас мне хочется подчеркнуть, что эта новая область интенсивно развивается как по линии изучения чистой хемилюминесценции при химических реакциях, так и по линии изучения слабой хемилюминесценции, обнаруженной в биологических системах (биохемилюминесценция). Число работ в [c.137]

При колебательной релаксации возможно также возникновение свободных электронов в твердом теле. Электронное возбуждение возможно либо на первой стадии — при возникновении локальных колебаний, либо на второй стадии — при исчезновении колебательной релаксации молекулы на поверхности. Люминесценция после адсорбции на окислах, открытая Рогинским и Руфовым [36], вызвана ионизацией локальных энергетических уровней, т. е. переходом электрона в зону проводимости с последующей рекомбинацией. Наиболее вероятным механизмом передачи энергии является резонансная. Образовавшиеся при адсорбции свободные электроны могут захватываться различными ловушками, причем безызлучательные переходы являются преобладающими (достаточно напомнить, что квантовый выход адсорболюми-несценции составляет всего 10" ). При этом образовавшиеся свободные электроны должны захватываться вблизи поверхности или на самой поверхности. Как показано Владимировой, Жабровой и Гезаловым [26, 27], сечения захвата свободных носителей тока адсорбционными дефектами значительно выше, чем биографическими дефектами и внедренными примесями. [c.129]

Самое последнее и полное исследование излучательной рекомбинации атомов хлора выполнено Клайном и Стедманом [128, 129]. Молекулярный хлор частично диссоциировал при пропускании через микроволновой разряд частотой 27 МГц образующаяся смесь С1 и С1г далее смешивалась в потоке с инертными газами, при этом независимо контролировались концентрации С1, С1г и инертного газа. Излучение наблюдалось в области 5000—10000 А и соответствовало переходам из состояния с колебательными квантовыми числами О у 14. Заселенность низших уровней оказывается большей. Температурная зависимость интенсивности излучения (проинтегрированного по длинам волн) соответствует энергии активации [(—2,0 0,5) ккал/моль], равной значению, определенному для безыз-лучательной рекомбинации. Последнее обстоятельство исключает возможность излучательной рекомбинации с участием возбужденных атомов С1(2Р, ), находящихся в равновесии с атомами С1( Ра ), так как этот процесс полностью запрещен для безызлучательной рекомбинации. Поскольку состояние нельзя составить из атомов в основном состоянии, следует предположить, что его заселение происходит при переходах из какого-либо промежуточного состояния, вероятно Шы- Бадер и Огрызло [130] на основе анализа спектра поглощения [131] предположили спонтанное взаимодействие, но Клайн и Стедман [128, 129] пришли к заключению о необходимости присутствия третьей частицы, причем по оценкам эффективность СЬ примерно в 7 раз выще, чем Аг. Образующиеся таким образом возбужденные молекулы могут затем дезактивироваться по следующим каналам 1) процесс, обратный реакции образования 2) спонтанное излучение 3) электронное тушение 4) колебательная дезактивация в возбужденном электронном состоянии. Кинетический анализ, проведенный Клайном и Стедманом, показал, что единственно существенным процессом электронного тушения является процесс [c.168]

Нет полной ясности и в важнейшем вопросе о возможном участии третьих частиц в процессе излучательной рекомбинации. Зависимость интенсивности излучения от природы частиц М при давлениях порядка 1 мм рт. ст. говорит в пользу реакции с участием третьей частицы. Подтверждения участия третьих частиц получены также Майерсом и сотр. [206], отметившими значительное тушение электронного возбуждения. В работе [207] исследованы кинетические проявления колебательной релаксации верхнего электронного состояния при столкновениях. Наблюдаемый при этом второй порядок реакции может реализоваться только при участии третьих частиц в рекомбинации. Таким образом, при достаточно низких давлениях, когда скорость тушения много меньше скорости спонтанного излучения, реакция должна протекать по третьему порядку. Кауфман и Келсо [191] исследовали зависимость интенсивности излучения, деленной на произведение [0][N0], от давления в диапазоне 0,05 — 0,5 мм рт. ст., и обнаружили, что величина этого отношения резко уменьшается при давлениях меньше 0,15 мм рт. ст., что подтверждает третий порядок зависимости интенсивности излучения от давления. Эти результаты вполне определенно доказывают участие третьих частиц в процессах рекомбинации. Однако Ривс и сотр. [208], а также Эпплбаум и сотр. [189] обнаружили второй порядок зависимости интенсивности излучения от давления вплоть до давлений 3- мм рт. ст. и сделали вывод о протекании рекомбинации с участием двух частиц. Доэрти и Джонатан [190] получили аналогичные экспериментальные результаты в диапазоне (0,85—400) 10 мм рт. ст., но для интерпретации опытных данных они принимали третий порядок скорости рекомбинации с участием двух возбужденных электронных состояний. По их мнению, при рекомбинации возбуждается одно из этих состояний, а затем происходит безызлучательный переход в со-,стояние, ответственное за спонтанное излучение [196]. Если для [c.188]

Внешнее тушение. Допустим, теперь, что центр В является центром тушения. Это означает, что рекомбинация захваченной им дырки с электроном происходит без излучения, или, как говорят, безы-злучательно. В результате доля поглощенной энергии, превращающаяся в испускаемый люминофором свет, уменьшается — происходит тушение, которое называется внешним, поскольку оно связано с переходами вне центра свечения. Из того, что было сказано о рекомбинационном взаимодействии двух типов центров, ясно, что доля безызлучательных переходов будет расти с увеличением температуры и уменьшением интенсивности возбуждения, причем на послесвечение тушители должны оказывать большее действие, чем на свечение в процессе возбуждения. Это имеет ряд важных следствий, широко используемых в практике синтеза технических кристаллофосфоров. Так, введением в 2п5-А5 и 2п5 dS-Ag-люминoфopы незначительного количества, порядка 10 —10 %, такого тушителя, как никель, удается резко снизить послесвечение. [c.29]

Приведенная оценка величины т)макс не учитывает потерь энергии, связанных с безызлучательной рекомбинацией электронно-дырочных пар и аннигиляцией экситонов. Эти миграционные потери 41] в ионных соединениях с большим количеством структурных дефектов могут быть весьма значительными даже в том случае, если приняты все необходимые меры к удалению посторонних примесей. Определенную роль играют также потери, обусловленные внешней электронной эмиссией и высвечивающим действием возбуждающего света. Выход сцинтилляций значительно снижается при увеличении запасаемой фосфором светосуммы. [c.76]

Изложенная теория в ряде случаев может служить основой для объяснения изменений интенсивности люминесценции, происходящих под действием газообразных и жидких сред, с которыми крис-таллофосфор приводится в соприкосновение. Так, если искривление зон вызывает опустошение уровней центров свечения, лежащих в приповерхностном слое, и если толщина этого слоя составляет достаточно большую долю от общей толщины кристалла или диаметра зерна, то концентрация центров свечения, способных принять участие в люминесценции, может существенно уменьшиться. С другой стороны, опустошение уровней глубоких доноров может превратить их в центры тушения. В обоих случаях интенсивность люминесценции снизится. Кроме того, созданные адсорбированными молекулами поверхностные уровни непосредственно могут служить центрами безызлучательных переходов. Электроотрицательные молекулы ад-сорбата, связанные с поверхностью люминофора слабой связью и служащие потенциальными акцепторами, будут захватывать фотоэлектроны, попадающие при возбуждении в зону проводимости, с последующей рекомбинацией их с дырками, а молекулы, связанные прочной связью, будут захватывать дырки и удерживать их до подхода электронов. [c.140]

ЭПР предварительно возбужденных ультрафиолетовым светом ZnS- l-фосфоров, содержащих примесь Ее, производить облучение кристаллов инфракрасным светом ( i, = 0,8—1,0 мкм), то наблюдается ослабление сигнала, отвечающего Vzn ls -центрам, и усиление сигнала, характерного для ионов Ее + [125]. Это свидетельствует о том, что дырки, освобождаемые с центров свечения, захватываются ионами Fe2+ с соответствующим изменением их зарядового состояния. Рекомбинация электрона с захваченной дыркой, идущая через возбужденные состояния, является преимущественно безызлучательной (см. гл. I, 2, [113] и статью С. А. Казанского и А. И. Рыскина [40]). [c.223]

С. Либсоном [30—32] исследовано влияние адсорбции газов на фотолюминесценцию растертого монокристалла Сс15. Установлено, что кислород и аммиак тушат люминесценцию (рис. 7). Основной причиной тушения Либсон считает увеличение числа безызлучательных переходов, обусловленное, с одной стороны, диффузией дырок к поверхности и их безызлучатель-ными рекомбинациями с электронами, захваченными адсорбированными молекулами, и, с другой стороны, смещением уровня Ферми на поверхности и в приповерхностном слое, что ведет к изменению заселенности излучательных и безызлучательных уровней и, следовательно, изменяет соотношение между излу-чательными и безызлучательными рекомбинациями [32]. Увеличение интенсивности при повышении давления объясняется взаимодействием между хемосорбированными молекулами с образованием комплекса. [c.29]

Таким образом, выход радикалолюминесценции оказывается зависящим, во-первых, от вероятности безызлучательных переходов х, определяемой свойствами кристаллофосфора, в частности природой его центров свечения и их положением в кристалле во-вторых, от соотношения между вероятностями рекомбинации радикалов из газовой фазы с радикалами, хемосорбированными на поверхности в состоянии слабой (а°) и прочной (сс+) связи, а также, п-третьих, от соотношения между долями этих связей т. е. от величин, характеризующих сорбци-оиио-каталитические особенности системы поверхность — газ. [c.138]

Получим данную формулу, используя механизм процесса рекомбинации. Введем ширину автоионизационного уровня Г, которая по определению квазистационарного состояния много меньше ёа- Пусть Гао — неупругая часть ширины этого уровня, отвечающая переходу атома из автоионизационного состояния в связанное, т. е. Г о=ЙИао, где Иао — частота безызлучательного перехода. Сечение рекомбинации через автоионизационное состояние определяется формулой Брейта — Вигнера [9] [c.69]

Вследствие обеднения электронами пограничного слоя оказывается затрудненной рекомбинация с ними ионизованного центра, сопровождающаяся излучением люминесценции. Ионизованные центры люминесценции Zn + безызлучательно рекомбинируют с электронами, сидящими на уровнях захвата, созданных адсорбцией электроотрицательных молекул. Указанный процесс приво- [c.201]

Диэлектронная рекомбинация. У многих атомов (Са, Си, Т1, Hq и др.) имеются серии уровней с энергией, превышающей энергию ионизации (автоионизационные уровни). Безызлучательный захват ионом свободного. электрона с образованием атома с возбужденными автоионизационными уровнями может привести к рекомбинации, если атом быстро переходит в состояние с энергией возбуждения ниже границы ионизации. Этот переход монлет происходить с излучением кванта света, или путем неупругих соударений 2-го рода с другими частицами. Такие процессы называются диэлектронной рекомбинацией. Для иона водорода такой процесс невозможен, а его сечение для иона Не меньше сечения излучательной рекомбинации. Экспериментальные сведения о величине коэффициента диэлек- [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология