Электронное возбуждение - это перевод связанного электрона в более энергичное, но все же связанное состояние . Это может быть сделано с помощью фотовозбуждения (PE), когда электрон поглощает фотон и получает всю его энергию, или с помощью электрического возбуждения (EE), когда электрон получает энергию от другого, энергичного электрона. В кристаллической решетке полупроводника тепловое возбуждение - это процесс, при котором колебания решетки обеспечивают достаточную энергию для переноса электронов в более высокую энергетическую зону, такую как более энергичный подуровень или энергетический уровень. Когда возбужденный электрон возвращается в состояние с более низкой энергией, он подвергается электронной релаксации.. Это сопровождается испусканием фотона (радиационная релаксация / спонтанное излучение ) или передачей энергии другой частице. Выделяемая энергия равна разнице уровней энергии между энергетическими состояниями электронов. [1]
В общем, возбуждение электронов в атомах сильно отличается от возбуждения в твердых телах из-за разной природы электронных уровней. Электронное возбуждение (или десективация) может происходить за счет нескольких процессов, таких как:
- столкновение с более энергичными электронами ( оже-рекомбинация , ударная ионизация , ...)
- поглощения / излучения из фотона ,
- поглощение нескольких фотонов (так называемая многофотонная ионизация ); например, квазимонохроматический лазерный свет.
Электронное возбуждение в твердых телах
Подготовка основного состояния
Энергию и импульс электронов в твердых телах можно описать, введя блоховские волны в уравнение Шредингера с применением периодических граничных условий . Решая это уравнение собственных значений , можно получить наборы решений, которые описывают зоны энергий, допустимых для электронов: зонную структуру электронов . Последняя страница содержит краткое изложение методов, доступных в настоящее время для моделирования свойств твердых кристаллов в состоянии равновесия, т. Е. Когда они не освещены светом.
Электронное возбуждение светом: поляритон
Поведение электронов, возбужденных фотонами, можно описать квазичастицей, называемой « поляритон ». Для их описания существует ряд методов, использующих как классическую, так и квантовую электродинамику . Один из способов - использовать концепцию одетой частицы .
Смотрите также
Рекомендации
- ^ "PhysicsLAB: Возбуждение" . dev.physicslab.org . Проверено 7 апреля 2019 .