(Cd,Mn)Te - Instytut Fizyki PAN

W półprzewodniku fotoelektron będzie wytracać swoją energię kinetycznąpodobnie jak poprzez oddziaływanie kulombowskie z siecią półprzewodnika i kreowaćwiele par elektron – dziura. Liczba wygenerowanych par elektron – dziura jestproporcjonalna do energii padającego fotonu.Rysunek 2.1.1. Absorpcja fotoelektryczna fotonu o energii wyższejniż energia wiązania powłoki K z emisją fotoelektronu e − .W absorpcji fotoelektrycznej foton przekazuje całą swoją energię elektronomatomu, podczas gdy foton oddziaływujący poprzez rozpraszanie komptonowskieprzenosi tylko ułamek swojej energii do zewnętrznego elektronu produkująctzw. „gorący elektron” i degradując foton.W przypadku zjawiska rozpraszania Comptona rozważamy zderzenie pomiędzypadającym fotonem, a orbitalnym elektronem. Kierunek fotonów oraz energia zostajązmienione. Część energii jest stracona na elektronie, z którym nastąpiło zderzenie.Elektron traci również energię na kreację par elektron - dziura. Foton nie przekazujecałej swojej energii na elektron, z którym się zderza w rozpraszaniu comptonowskimi liczba wygenerowanych par elektron-dziura różni się znacząco pomiędzy różnymizderzeniami Comptona. Zjawisko przebiega w tym przypadku praktycznie tak samo,jak dla elektronu swobodnego. Zwiększenie długości fali rozproszonego fotonu, zwaneprzesunięciem Comptona, zależy od kąta rozproszenia fotonu (rys. 2.1.2).Rysunek 2.1.2. Schemat zjawiska rozpraszania komptonowskiego.Rozpraszanie komptonowskie to nieelastyczne rozpraszanie fotonówna quasi-swobodnych elektronach walencyjnych, gdzie ϕ jest kątemrozproszenia fotonu, hν 0 jest energią padającego fotonu zaś hν to energiarozproszonego fotonu.Jeżeli energia padającego fotonu jest większa lub równa podwojonej energiispoczynkowej elektronu (m e c 2 ) i wynosi 0,511 MeV, to możliwe jest jegoprzekształcenie w parę elektron-pozyton (rys. 2.1.3). Jednak, ze względu na zasadyzachowania energii i pędu potrzebne jest jeszcze jedno ciało, z którym foton ten mógłbyoddziaływać. Tę rolę najczęściej spełnia jądro atomowe (mówi się, że kreacja parynastępuje w polu jądra).12