Urbach energy
ઉર્બેક એનર્જી, અથવા ઉર્બેક એજ, એક પરિમાણ છે જે સામાન્ય રીતે ઊર્જાના પરિમાણો સાથે સૂચવવામાં આવે છે, જેનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટરની બેન્ડ ધારમાં ઊર્જાસભર વિકારને માપવા માટે થાય છે. તેનું મૂલ્યાંકન એક ઘાતાંકીય કાર્યમાં ઊર્જાના કાર્ય તરીકે શોષણ ગુણાંકને ફીટ કરીને કરવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર હાઇડ્રોજનયુક્ત આકારહીન સિલિકોન જેવા માળખાકીય રીતે અવ્યવસ્થિત સેમિકન્ડક્ટર્સમાં ઇલેક્ટ્રોન પરિવહનનું વર્ણન કરવા માટે થાય છે. પરિચય સેમિકન્ડક્ટરના સૌથી સરળ વર્ણનમાં, ઓપ્ટિકલ શોષણની શરૂઆતને માપવા માટે એક જ પરિમાણનો ઉપયોગ થાય છેઃ બેન્ડ ગેપ. આ વર્ણનમાં, સેમિકન્ડક્ટર્સને ઉપરના ફોટોનને શોષવામાં સક્ષમ હોવાનું વર્ણવવામાં આવ્યું છે, પરંતુ તે નીચેના ફોટોન માટે પારદર્શક છે. જો કે, 3 પરિમાણીય સેમિકન્ડક્ટર્સમાં સ્થિતિઓની ઘનતા બેન્ડ ગેપથી વધુ વધે છે (જો કે આ સામાન્ય રીતે નીચલા પરિમાણીય સેમિકન્ડક્ટર્સમાં સાચું નથી). આ કારણોસર, શોષણ ગુણાંક, ઊર્જા સાથે વધે છે. ઉરબાચ ઊર્જા પટ્ટાની ધારની નજીક શોષણની શરૂઆતની તીવ્રતાને માપે છે, અને તેથી સ્થિતિઓની ઘનતાની વ્યાપકતા. શોષણની તીવ્ર શરૂઆત ઓછી ઉરબાચ ઊર્જાને રજૂ કરે છે. ઇતિહાસ અને નામ ઉર્બચ ઊર્જાને ઊર્જા સાથે શોષણમાં ઘાતાંકીય વધારો દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. જ્યારે અગાઉ ફોટોગ્રાફિક સામગ્રીમાં શોષણની ઘાતાંકીય અવલંબન જોવા મળ્યું હતું, તે ફ્રાન્ઝ ઉરબેચ હતા જેમણે સ્ફટિકોમાં આ ગુણધર્મનું વ્યવસ્થિત મૂલ્યાંકન કર્યું હતું. તેમણે 1953માં કોડક કંપનીમાં કામ કરતી વખતે તેમના અભ્યાસ માટે સિલ્વર બ્રોમાઇડનો ઉપયોગ કર્યો હતો. વ્યાખ્યા સેમિકન્ડક્ટર્સમાં શોષણ શોષણની શરૂઆતની નજીક ઝડપથી વધવા માટે જાણીતું છે, જે તીવ્રતાના ઘણા ક્રમમાં ફેલાયેલું છે. ઊર્જાના કાર્ય તરીકે શોષણને નીચેના સમીકરણ દ્વારા વર્ણવી શકાય છેઃ જ્યાં અને અનુક્રમે ઊલટું લંબાઈ અને ઊર્જાના પરિમાણો સાથે બંધબેસતા પરિમાણો છે, અને તે ઉર્બાચ ઊર્જા છે. આ સમીકરણ ત્યારે જ માન્ય છે જ્યારે. ઉરબાચ ઊર્જા તાપમાન પર આધારિત છે. હાઇડ્રોજનયુક્ત આકારહીન સિલિકોન માટે ઓરડાના તાપમાનના મૂલ્યો સામાન્ય રીતે 50 એમઇવી અને 150 એમઇવી વચ્ચે હોય છે. ચાર્જ પરિવહન સાથેનો સંબંધ ઉરબેક ઉર્જાનું મૂલ્યાંકન ઘણીવાર માળખાકીય રીતે અવ્યવસ્થિત સેમિકન્ડક્ટર્સમાં બેન્ડ ધારની ઊર્જાસભર વિકૃતિ પર નિવેદનો કરવા માટે કરવામાં આવે છે. ઉરબેક ઊર્જા હાઇડ્રોજનયુક્ત આકારહીન સિલિકોનમાં લટકતા બંધની ઘનતા સાથે વધે છે અને ટ્રાન્ઝિસ્ટર માપનનો ઉપયોગ કરીને મૂલ્યાંકન કરાયેલ બેન્ડ પૂંછડીના ઢોળાવ સાથે મજબૂત રીતે સંકળાયેલી હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. આ કારણોસર, તેનો ઉપયોગ બહુવિધ ટ્રેપિંગ અને રીલીઝ દ્વારા સંચાલિત સેમિકન્ડક્ટર્સમાં સક્રિયકરણ ઊર્જા માટે પ્રોક્સી તરીકે થઈ શકે છે. તે જણાવવું અગત્યનું છે કે તે સમાન નથી, કારણ કે તે એક બેન્ડ સાથે સંકળાયેલ ડિસઓર્ડરનું વર્ણન કરે છે, બંને નહીં. માપન ઉરબાખ ઉર્જાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, શોષણ ગુણાંકને તીવ્રતાના વિવિધ ક્રમમાં માપવાની જરૂર છે. આ કારણોસર, સતત ફોટોક્રન્ટ પદ્ધતિ (CPM) અથવા ફોટોથર્મલ ડિફ્લેક્શન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી જેવી ઉચ્ચ ચોકસાઇ તકનીકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. સંદર્ભો સામગ્રી વિજ્ઞાન અર્ધવાહક