Новости науки и техники

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ

Высокотемпературные сверхпроводники были открыты 18 лет назад, но по сей день остаются загадкой. Керамические материалы на основе оксида меди проводят электрический ток без потерь при намного более высокой температуре, чем обычные сверхпроводники, которая, впрочем, гораздо ниже комнатной. Далее...

увлечение электронов фотонами

УВЛЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ФОТОНАМИ (светоэлект-рический эффект) - возникновение электронного потока в результате передачи импульса от направленного потока фотонов электронам. У. э. ф. наблюдается в оптич. и СВЧ-областях спектра в полупроводниках, полуметаллах (Bi) и нек-рых металлах. Наиб. подробно изучен в полупроводниках (Ge, Si, типа A³B⁵), где может возникать как при межзонных переходах, фотоионизации связанных электронов, так и при поглощении света свободными электронами и дырками.

Импульс фотонов, в конечном счёте приобретаемый всем твёрдым телом, вначале в значит. мере воспринимается подвижными носителями, вызывая их смещение. Время затухания полученного электроном импульса с, что определяет малую инерционность эффекта. T. к. импульс фотона равен сумме импульсов, приобретаемых решёткой и электроном, то возможен случай, когда импульс, приобретаемый электроном, противоположен по знаку импульсу фотона.

У. э. ф. обнаруживается в короткозамкнутом образце в виде тока (ток увлечения) или в разомкнутом образце в виде эдс. Плотность тока может быть записана в виде

где е, т - заряд, эфф. масса носителей заряда; - усреднённое время релаксации импульса носителей; I, n, a -соответственно интенсивность (в фотон/см²·с), показатель преломления, коэф. поглощения света; -энергия фотона; b-коэф., характеризующий долю импульса фотонов, приобретаемую электронами.

В полупроводниках со сложными зонами (см. Зонная теория)при определ. ориентации кристалла наряду с продольным может возникнуть поперечный ток увлечения, направленный перпендикулярно импульсу фотонов. Так, напр., при освещении поверхности кубич. кристалла светом, линейно поляризованным в плоскости, составляющей угол q с его осью [110], возникает поперечный ток, направленный под углом 2q к этой оси:

Здесь p-переданный электронам импульс. Величина и знак коэф. h зависят от расположения экстремумов зон, анизотропии изоэнергетич. поверхностей и механизмов рассеяния электронов. При сильной анизотропии

Эффект У. э. ф. экспериментально обнаружен в 1958, Классич. теория его основана на рассмотрении тока увлечения как холловского тока, возникающего в электрич. и магн. полях световой волны, с учётом тока, обусловленного пространств. дисперсией проводимости (к-рый может быть сравним с холловским током, см. Холла эффект).

У. э. используется для измерения временных характеристик излучения импульсных лазеров и для регистрации ИК-излучения.

Лит.: Блатт Ф. Дж., Физика электронной проводимости в твердых телах, пер. с англ., M., 1971; Ивченко E. Л., Пику с Г. E., Фотогальванические эффекты в полупроводниках, в сб.: Проблемы современной физики, Л., 1980, с. 275-93; Рыв-кин С. M., Ярошецкий И. Д., Увлечение электронов фотонами в полупроводниках, там же, с. 173-85; Гуревич Л. Э., Травников В. С., Увлечение электронов электромагнитными волнами и электромагнитных волн электронами, там же, с. 262-68.

Л. Э. Гуревич, С. M. Рывкин.

<< Предметный указатель >>