固体的光致电致动力学: I. 可能的机制

我们实验室所观察到的新型电致动力现象称为表面光致充电。为了对其进行一致的描述, 我们仔细地将实验证据与摩擦电致动的常规认识进行对照, 并以光致充电可能是光脱附或激光喷射导致表面结构损伤的电气表现为前提进行分析。我们发现这一 emerging picture 完全符合并发展出基于熟悉光脱附步骤的光致充电机制。一种基于负-U 机制的模型在可见光及近红外波段有效, 其涉及来自表面悬垂键的负-U 金属位点的光电子捕获以及来自活跃键的负-U 位点的光空穴捕获。导致金属离子脱附的双空穴形成是金属离子脱附的可能前提。或者, 来自被捕电子位点的单空穴捕获可导致形成自-trapped 激子(STE), 其衰变导致表面缺陷的形成, 这是金属仿生物质离子脱附的前提。由于与 normally 极化模式的耦合, 表面金属或金属仿生物质离子被脱离, 而补偿的离子电荷则出现在 subsurface 区域。也讨论了其他光致电致动力学机制, 如在 far infrared 波段工作的光激发迁移或表面分子离子的重新取向。最后简要提及了该现象的实际应用前景。