лампи
Функція поглинання описує розподіл виділеної енергії по товщині і залежить як від природи частинок в потоці випромінювання, так і від властивостей матеріалу. Поглинання фотонів підпорядковується закону Бугера-Ламберта, з урахуванням якого
(5)
Тут - спектрально і температурно-залежний коефіцієнт поглинання. У разі електронів та іонів функція поглинання може бути задана розподілом Гауса:
(6)
або, більш точно, функцією Пірсона. Параметри і відносяться до профілю розподілу виділеної енергії, повторяющему розподілення дефектів у мішені. Для даного матеріалу вони є функцією енергії, маси частинок і практично не залежать від температури мішені. Для опису гальмування електронів в мішенях з атомним номером Z від 6 до 50 (від вуглецю до олова) задовільну точність мають емпіричні вирази
(7)
(8)
де виражено в г/см3; В = 3,92 * 10-6 +1,562 * 10-7Z; b = 1,777-2,165 * 10-3 Z, а енергія електронів задається в кеВ .
Необхідні для теплових розрахунків температурні та спектральні залежності теплофізичних і оптичних параметрів напівпровідників узагальнені в таблиці 1. Наведені емпіричні залежності отримані апроксимацією експериментальних даних і мають необхідну для чисельного моделювання реальних процесів точність.
Таблиця 1. Параметри кремнію, використовувані для теплових розрахунків
ПараметрВираженіеШіріна забороненої зони, ЕВК - 1,21-3,6 * 10-4 * ТКоеффіціент відбиття світла R (T) до - 0,33 Коефіцієнт поглинання світла, см-1к -, де
, еВ
Для оціночних розрахунків, а також у випадку впливу на напівпровідник монохроматичного випромінювання з енергією, більшої ширини його забороненої зони, коефіцієнт пропускання з достатньою точністю можна вважати рівним нулю. Однак для некогерентного світла зі значною довгохвильової областю в спектрі, для якої напівпровідниковий матеріал прозорий, потрібно облік пропускання. p align="justify"> Коефіцієнт пропускання є складною функцією товщини, температури зразка та енергії впливають фотонів. Надійні експериментальні дані, також як і прості аналітичні вирази для діапазону температур, що представляє практичний інтерес (від кімнатної до 700 - 800 В° С), відсутні. У наближенні слабкої залежності поглинання від енергії фотонів отримано вираз
(9)
(10)
Розраховані з урахуванням спектральних і температурних залежностей напівпровідникових матеріалів профілі розподілу поглиненої енергії в кремнії, облучаемом когерентним і некогерентним світлом, а також в германии, арсеніді галію і антимоніді індію, що нагріваються випромінюванням галогенних ламп, показані на малюнку 2. У разі монохроматичного лазерного випромінювання його енергія поглинається в тонкому приповерхневому шарі товщиною близько 1 мкм.
В
Рисунок 2 - Розподіл поглиненої потужності по товщині ...
