Особенности фотопроводимости монокристаллов сульфида кадмия при комбинированном возбуждении (стр. 8 из 8)
Наконец, при слишком большом насыщении ловушками в ходе обработки в газовом разряде, градиент их концентрации оказывается незначительным, и спектральное распределение возвращается в исходное состояние. Это тот же кристалл, в котором просто возросло сопротивление из-за наличия ловушек.
3.5. Люкс-амперные характеристики.
Зависимость величины протекающего тока от интенсивности собственного света с длиной волны 520нм имела сублинейный характер – рис.3.9.
Интенсивность света регулировалась изменением ширины входной щели монохроматора при стабильном световом потоке от лампочки накаливания.
В результате обработки в газовом разряде кривая не изменяя формы, оказывалась несколько выше. По нашему мнению это служит подтверждением
Рис.3.8. Люкс-амперные характеристики образцов до обработки (1) и после (2).насыщения поверхности донорами [3] в ходе обработки. При этом проводимость поверхности значительно возрастает. Электрический контакт как бы расплывается на всю контактную поверхность образца. Если до обработки носители протекали из контакта в контакт, и сечение этих каналов тока соответствовало примерно площади контакта (точнее наименьшего из двух), то теперь сечение потока электронов – это сечение всего образца.
Протекающий ток должен был бы при этом увеличиваться в несколько раз. Однако одновременно за счет образования барьера стало больше сопротивление кристалла, что в значительной степени уменьшило возрастание фототока. Конкуренция этих двух процессов обеспечивает наблюдаемое незначительное изменение кривых.
Выводы
1. Введение электронных ловушек в приконтактный слой полупроводника приводит к формированию запорного барьера в первоначально омической области контакта металл-полупроводник.
2. Предложен метод управляемого введения ловушечных центров путем обработки поверхности кристалла в плазме газового разряда. Возникновение в приповерхностном слое дополнительных донорных уровней при этом действует двояко: с одной стороны способствуют формированию токопереноса через легированные слои, а с другой – непосредственно увеличивают крутизну барьера у поверхности.
3. На основании проведенных расчетов установлена зависимость параметров образовавшегося барьера – его высота, ширина ОПЗ, крутизна стенок – определяются характеристикой распределения ловушек, их энергией активизации и концентрацией на поверхности.
4. Исследованы фотоэлектрические свойства обработанных образцов. Обнаружен необычный вид спектрального распределения фото-эдс с изменением её знака при переходе от коротковолнового к длинноволновому возбуждению. Наблюдаемые характеристики объяснены в рамках предложенной модели.
Резюме
Настоящая работа рассматривается нами как возможная модель о влиянии неравномерно распределенных электронных ловушек на строение зонной диаграммы и изменения в связи с этим условий для протекания тока.
Разработанные особенности модели и предсказанные на ее основе нюансы изменения фотоэлектрических свойств кристаллов позволяют целенаправленно осуществлять технологические операции обработки кристаллов и осознанно выделять нужные изменения их параметров.
Экспериментально продемонстрированная знакопеременная кривая спектрального распределения фотоответа создаёт возможность реализации полупроводниковых приборов нового типа с созданием барьерных кристаллических структур при монополярном типе проводимости.
Литература
1. Чемересюк Г.Г., Сердюк В.В. Явления, обусловленные захватом носителей, инжектированных в освещенные монокристаллы селенида кадмия.// Известия в высших учебных заведениях. Физика.- 1968.- №12.- С.7-
2. Чемересюк Г.Г. Отрицательная фотопроводимость в селениде кадмия, обусловленная уменьшением подвижности свободных носителей.// Studia Universitatis babes-bolyai: Series Physica Fasciculus 1.-1972.-21c.
3. Чемересюк Г.Г., Сердюк В.В. Коротковолновое гашение продольной фотопроводимости монокристаллов селенида кадмия.// Физика и техника полупроводников.-1969.-Т.3, в.3.-С. 396-399.
4. Абдинов А.Ш., Джафаров М.А., Мамедов Г.М., Насиров Э.Ф. Отрицательная инфракрасная фотопроводимость в пленках CdS1-xSex.// Прикладная физика.- 2004.- №3 - С. 94-97.
5. Сердюк В.В. Физика солнечных элементов, Одесса, “Логос” 1994 – 334 Фотопроводящие пленки (типа CdS)/ Под ред. З.И. Кирьяшкиной, А.Г. Рокаха.- Изд-во Саратовского университета, 1979.- 192с.
6. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников.- М.: Наука, 1977.-С.220-222.
7. Виктор П.А. Некоторые особенности фотопроводимости неоднородных монокристаллов сульфида кадмия: дис… канд. физ.-мат. наук.- Одесса, 1980.- 160 с.
8. Физика и химия соединений АIIBVI./ Под ред. проф. С.А. Медведева.- М.: Мир, 1970.-С.103-104.
9. Сердюк В.В., Чемересюк Г.Г. Фотоэлектрические явления в полупроводниках- Київ,”Либідь”, 1993 – 190 с.
10. Минаева О.П. Влияние газового разряда на формирование энергетического барьера в приповерхностной области кристаллов сульфида кадмия.// Материалы 63-й отчетной студенческой научной конференции. Секия физики полупроводников и диэлектриков.-Одесса, 2007.- С. 3-4.