Fotoelektron emissiya va uning qo`llanishi reja

6. Dielektriklarda fotoelektron emissiya
Dielektriklarda fotoelektron emissiyaning bir qator o’ziga xos jihatlari bor. Ishqoriy-goloidlari birikmalari (NaCl, HCl, RbI va hk) va ishqoriy yer metallarining oksidlari (BaO, MgO va boshqalar) da fotoelektron emissiya juda yaxshi o’rganilgan. Bunday moddalarning taqiqlangan zonasi 5 12 eV atrofida bo’lib, ularda xususiy yutilish spektri ultra binafsha (UB) yoki vakuumli UB oblastida yotadi. Ko’rinish va UB oblastda fototok ranglanish markazlari (F-markaz va hk) mavjud bo’lgan kristallardagina kuzatiladi. Kvant chiqishi spektrining bu sohadagi qiymati kichik (10^-6 10^-4 el/kv) bo’ladi (9-rasmdagi I oblast).
Fotoelektronlar F-markazlarning fotonlashuvi tufayli paydo bo’ladi. F markazlar konsentratsiyasi kristallarning turli tashqi ta’sirlarga uchraganligiga (UB nur bilan nurlantirish, elektronlar bilan bombardimon qilish va boshqalar) bog’liq bo’ladi. Eksitonli yutilish oblastida (9-rasm, II oblast) kvant chiqishi 10⁴ 10^-3 el/kv gacha yetadi. Bu oblastdagi fotoelektron emissiya mexanizmi kristall bo’ylab harakatlanib yuruvchi eksitonlarning F-markazlarini ionizatsiya qilish bilan bog’langan. Bunday jarayonning ehtimoli F-markazdan to’g’ridan-to’g’ri ionizatsiya qilish ehtimoliyatidan ancha katta. ( - bitta eksiton hosil bo’lishi uchun yetarli bo’lgan energiya) bo’lganda kvant chiqish Y valent zonasidan energiyasi bo’lgan o’tkazuvchanlik zonasidagi sathlarga fotoelektronlarning uyg’onishi hisobidan keskin o’sadi ( gacha) (9-rasmdagi III oblast).
Ishqoriy-goloid kristallarda fotoelektron emissiyaning kvant chiqishining yuqori bo’lishi birinchidan “issiq” elektronlarning hajmidagi sirtga chiqishida energiya yo’qotishlarining qalinligini (taqiqlangan zona kengligining kattaligi va o’tkazuvchanglik zonasida elektronlarning bo’lmasligi tufayli fotoelektronlarning faqat fotonlar bilan ta’sirlashuvi tufayli), ikkinchidan esa odatda bu kristallarning elektroniga moyillik energiyasi kichikligiga ( ) bog’liq. oblastda egrisida optik yutilish egrisining o’zgarishiga mos keluvchi qator maksimumi va minimumlari mavjud. Bu dielektiriklarda fotoelektron emissiya asosan fotoelektronlar uyg’onishlari jarayonlari bilan aniqlanib ularning chiqish jarayonlariga bog’liq bo’lganligini ko’rsatadi. “Issiq” elektronlar energiyasi bo’lganda energiya yo’qotishlari keskin ortadi, chunki bu holda fotoelektronlarning o’zlari bevosita valent elektronlari bilan ta’sirlashishlari mumkin. bo’lganda bunday sochilish faqatgina fototokning kamayishiga olib kelishi mumkin. Chunki o’tkazuvchanlik zonasidagi bitta tez elektron o’rniga vakuumga chiqolmaydigan ikkita sekin elektron paydo bo’ladi. bo’lganda elektronlardan biri katodni tark etishi mumkin, agar bo’lganda esa vakuumga ikkala elektron ham chiqishi mumkin. fotoelektron emissiya ning bunday o’ziga xosligi fotoelektronlarning energetik spektrlarida yaqqol namoyon bo’ladi, ya’ni bo’lganda spektrda tez elektronlar soni keskin kamayib, sekin elektronlarning soni oshib ketadi.
Metallar, yarim o’tkazgichlar va dielektriklarda fotoelektron emissiya ni spektrning rentgen nurlari sohasida ham kuzatish mumkin.