Выбрать главу

Ну, и ещё один фотоэлектронный прикол: работа полупроводникового лазера. Если прямой ток через p-n-диод превышает пороговое значение, то зона p-n-перехода излучает свет с длинами волн из полосы оптического поглощения. Теоретики долго думали — как бы объяснить это чудо, да посмешнее. В итоге, успех пришёл. Дескать, свет здесь рождается в результате излучательной рекомбинации электронов и дырок. Это — по-научному. А по-простому это так: свободный электрон плюхается в дырку и становится связанным. При этом, вроде, и вправду должен излучаться свет — как при рекомбинации положительных ионов с электронами. Только, позвольте, при такой генерации света уменьшалось бы число свободных носителей электричества! А откуда брались бы новые, им на смену, чтобы в цепи поддерживался постоянный ток?! Источник тока — он ведь не впрыскивает в цепь всё новые и новые электроны, он всего лишь перекачивает электроны с анода на катод. Ну, дела… Да, и ещё, позвольте заметить: «рекомбинация электронов с дырками» возможна не только в зоне p-n-перехода, но и во всём объёме p-области. Увы — похоже, в объёме p-области «дырки» какие-то ненастоящие, потому что светит только зона p-n-перехода. Да и вообще: пускайте ток через монообразец p-типа — пусть там электроны всех дырок до смерти зарекомбинируют. То-то свету будет! Но, нет, здесь электронам для полного счастья категорически не хватает p-n-перехода — без него ни фига не получается. Грустно, дяденьки…

А не вспомнить ли нам опять про зарядовые разбалансы? Да с удовольствием. Когда, при сильном прямом токе, посторонние электроны продираются сквозь материал полупроводникового диода, они ударно возбуждают атомы. В p-области, энергии возбуждения превращаются в энергию положительных зарядовых разбалансов, а в n-области — в энергию отрицательных зарядовых разбалансов. Эти превращения особенно эффективны для энергий возбуждения, соответствующих полосе оптического поглощения. Дальше получается вот что: подчиняясь приложенному прямому напряжению, зарядовые разбалансы мигрируют к p-n-переходу. И некоторые тамошние атомы оказываются в состоянии, которое по-простому называется «ни то, ни сё». А именно: в одной из атомарных связок «протон-электрон», со стороны p-области, оказывается положительный зарядовый разбаланс, а в другой, со стороны n-области — отрицательный зарядовый разбаланс. Это — непорядок. Он быстренько исправляется: делается сброс энергии этих противоположных зарядовых разбалансов — через превращение её в световую энергию. Отполировать две боковые граньки кристалла, чтобы получился резонатор — и свет будет не простой, а лазерный. Делов-то!

Опять же, это речь шла про постоянные токи в полупроводниках, когда подвижки посторонних электронов играют заметную роль. При переменных же напряжениях, подвижки электричества в полупроводниках, начиная с некоторых частот, обеспечиваются только зарядовыми разбалансами. Не подозревая об этом, исследователи приходят к выводу о сумасшедших подвижностях свободных носителей. Доходит до того, что при попытке объяснить эти сумасшедшие подвижности, у теоретиков захватывает дух, и они затрудняются сделать выбор — то ли петь про туннельный эффект, то ли про сверхпроводимость. Версии-то — одна другой краше! Одна другой высоконаучнее!

А у нас — всё по-крестьянски. Везде, где есть связанные заряды, электромагнитные явления становятся до неприличия понятными, если учитывать то, что вытворяют зарядовые разбалансы. Кстати, радиоволна, например, в воздухе — это не что иное, как волна зарядовых разбалансов в атомах. А в пространстве между атомами — от радиоволны ничего нет! Может, кому-то покажется, что мы под конец совсем свихнулись? Нет, мы-то свихнулись не совсем — по сравнению с теми, кто учит нас, что радиоволна, при распространении, вызывает колебания индуцируемых электрических диполей в молекулах, а также переориентации молекул с готовыми диполями. Такое было бы возможно, если частота радиоволны превышала бы среднюю частоту столкновений молекул в воздухе. Иначе, из-за столкновений, молекулярные диполи не успевали бы отрабатывать даже одного периода колебаний на радиочастоте — и воздушная среда не давала бы отклика на радиоволну. Однако, даже для низкочастотных радиоволн, отклик воздушной среды, безусловно, есть — поскольку скорость этих радиоволн зависит, в том числе, от температуры, давления и влажности этой среды. Значит, радиоволна проявляет себя в воздушной среде вовсе не через трепыхания молекулярных диполей.