Electrones de excitación es la transferencia de un salto de electrones a una más energía, pero todavía atado estado . Esto se puede hacer por fotoexcitación (PE), donde el electrón absorbe un fotón y gana toda su energía o por excitación eléctrica (EE), donde el electrón recibe energía de otro electrón energético. Dentro de una red cristalina semiconductora, la excitación térmica es un proceso en el que las vibraciones de la red proporcionan suficiente energía para transferir electrones a una banda de mayor energía , como un subnivel o nivel de energía más energético. Cuando un electrón excitado vuelve a un estado de menor energía, experimenta una relajación de electrones.. Esto va acompañado de la emisión de un fotón (relajación radiativa / emisión espontánea ) o de una transferencia de energía a otra partícula. La energía liberada es igual a la diferencia de niveles de energía entre los estados de energía de los electrones. [1]
En general, la excitación de los electrones en los átomos varía mucho de la excitación en los sólidos, debido a la diferente naturaleza de los niveles electrónicos. La excitación electrónica (o desexcitación) puede tener lugar mediante varios procesos como:
- colisión con electrones más energéticos ( recombinación Auger , ionización por impacto , ...)
- absorción / emisión de un fotón ,
- absorción de varios fotones (denominada ionización multifotónica ); por ejemplo, luz láser cuasi monocromática .
Excitación de electrones en sólidos
Preparación del estado fundamental
La energía y el momento de los electrones en los sólidos se pueden describir introduciendo ondas de Bloch en la ecuación de Schrödinger aplicando condiciones de contorno periódicas . Resolviendo esta ecuación de valor propio , se obtienen conjuntos de soluciones que describen bandas de energías permitidas a los electrones: la estructura de bandas electrónicas . La última página contiene un resumen de las técnicas que están disponibles en la actualidad para modelar las propiedades de los cristales sólidos en equilibrio, es decir, cuando no están iluminados por la luz.
Excitación de electrones por luz: polariton
El comportamiento de los electrones excitados por fotones se puede describir mediante la cuasi-partícula denominada " polaritón ". Existen varios métodos para describirlos, utilizando tanto la electrodinámica clásica como la cuántica . Uno de los métodos es utilizar el concepto de partícula vestida .
Ver también
Referencias
- ^ "PhysicsLAB: excitación" . dev.physicslab.org . Consultado el 7 de abril de 2019 .