Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Давыдов А.С. -> "Теория твердого тела" -> 216

Теория твердого тела - Давыдов А.С.

Давыдов А.С. Теория твердого тела — М.: Мир, 1979. — 646 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyatverdogotela1979.pdf
Предыдущая << 1 .. 210 211 212 213 214 215 < 216 > 217 218 219 220 221 222 .. 233 >> Следующая

любую комбинацию частот оптических колебаний.
4. Интенсивность LO-спутников, обусловленных комбинационным
рассеянием, при малой частоте LO-фононов существенно зависит от
температуры. LO-фононные. (вибронные) спутники в спектре люминесценции
могут появиться не только в результате комбинационного рассеяния, но и
при одновременном превращении электронного возбуждения (экситонов) в
поляритон и один или несколько LO-фононов. Интенсйвность полос
люминесценции, обусловленная такими переходами, не зависит от
температуры.
Качественные выводы теории Мясникова [466-468] нашли хорошее
экспериментальное подтверждение в работе Бродина, Ма-рисовой и др. [478].
Исследовалась люминесценция монокристаллов
604
РАССЕЯНИЕ СВЕТА И ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
[ГЛ. XIV
S)
Рис. 87. Микрофотографическая запись спектров люминесценции кристалла
антрацена.
а) Толщина кристалла 20 мкм, б) толщина кристалла 1,2 мкм. По работе
Бродина и др.
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ПРИ ЛОКАЛИЗАЦИИ ЭКСИТОНОВ
605
антрацена толщиной 20 мкм при 4,2 °К и кристалла толщиной 1,2 мкм при 1,6
°К. На рис. 87 приведены результаты микрофото-графической записи наиболее
интенсивных полос люминесценции: начальная полоса 25 000-25 100 см"1,
сложная структура которой обусловлена взаимодействием экситонов с
колебаниями решетки, и две вибронные полосы в окрестностях 24 703 и 23
692 см'1, которые обусловлены участием высокочастотных внутримолекулярных
колебаний 396 и 1404 см'1. Мы видим, что при повышении температуры.в
толстом образце или при уменьшении толщины кристалла при температуре 1,6
СК, спектральные полосы люминесценции упрощаются, т. е. значительно
снижается интенсивность дополнительных длинноволновых спутников,
обязанных комбинационному рассеянию.
§ 68. Люминесценция при локализации экситонов и наличии примеси в
кристаллах
Обычно даже хорошо очищенные кристаллы содержат небольшое число примесных
атомов и молекул. Иногда такие примеси внедряются в кристаллы из
окружающей среды или вводятся искусственно. Различного рода дефекты
решетки и тепловые флуктуации плотности также являются своеобразными
примесями. Если энергия таких локальных образований немного меньше
энергии дна нижайшей экситонной зоны, то при установлении
квазиравновесного распределения при низких температурах энергия
возбуждения переходит на локальные образования.
Такие локальные образования так же, как и самозахваченные экситонные
состояния (см. § 51), если они энергетически возможны, будут источниками
люминесценции, если вероятности безызлуча-тельной передачи в тепло их
энергии возбуждения будут меньше вероятности излучения. Так как число
примесей мало, то в поглощении света кристаллом принимает участие
основная масса молекул кристалла. Возникающие экситоны перемещаются по
кристаллу
и, достигая примесных молекул, переводят их в возбужденное состояние.
Таким образом, хотя источниками люминесценции и являются примесные
молекулы, роль экситонов в люминесценции велика. Они передают энергию,
поглощенную молекулами основного вещества, молекулам примеси.
Очень малые количества примесей практически нельзя обнаружить химическими
методами анализа. В связи с этим в ряде работ примесная люминесценция
принималась за люминесценцию чистого кристалла. Так, например, долгое
время считалось, что основной спектр люминесценции многих образцов
кристалла нафталина, начинающийся прлосой с частотой 31 062 см"1,
обусловлен молекулами нафталина. Только в 1958 г. в работе Шпака, Шеки и
др. [472, 473, 479] было убедительно показано, что эта люминесценция
606
РАССЕЯНИЕ СВЕТА И ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
[ГЛ. XIV
обязана присутствию в нафталине малых количеств бета-метил-нафталина,
альфа-нафтола н других примесей. После многократной очистки кристалла в
его спектре люминесценции появляется люминесценция из экситонных
состояний (см. § 67). Прихотько и Фуголь [480] также показали, что обычно
наблюдаемая при очень низких температурах люминесценция антрацена связана
с высвечиванием примесей.
Экситоииый механизм передачи энергии от поглотившего центра к центру
свечения привлекался к объяснению сенсибилизированной люминесценции
молекулярных и полупроводниковых кристаллов. При движении по кристаллу
экситоны рассеиваются на фононах. Если время жизни экситонов значительно
превышает среднее время между двумя столкновениями их с фононами, то
распределение экситонов в кристалле можно описать с помощью диффузи-
оиного уравнения (см. § 61). Представление о диффузионном характере
движения экситонов использовалось в работах Аграновича и Файдыша [481] и
в ряде других работ.
В теоретической работе Аграновича и Конобеева [482] было показано, что
при температурах, превышающих температуру, соответствующую кинетической
энергии экситонов, коэффициент диффузии экситонов, определяемый их
взаимодействием с фононами, обратно пропорционален квадратному корню из
температуры. При понижении температуры коэффициент диффузии приближается
к постоянному значению. В случае локализованных экситонов коэффициент
Предыдущая << 1 .. 210 211 212 213 214 215 < 216 > 217 218 219 220 221 222 .. 233 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed