- 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/см 2·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.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
.
