Процессы в твердых телах, стимулированные излучением. Клюев В.Г - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

7
Рассмотрим ряд примеров такой перезарядки , которая может
имитировать ФХР.
1
0
. Пусть в кристалле имеются центры прилипания основных носителей,
которые окружены отталкивающим кулоновским барьером. В этом случае
сечение захвата носителя
δ
на центр возрастает с ростом температуры. Если
освещение производить при достаточно низких температурах в течение короткого
времени
t
з
, то центры захвата останутся незаполненными . А при повышении
температуры засветки Т
з
, они начнут заполняться. В результате на кривых ТСП
или ТСЛ появятся дополнительные пики после предварительной засветки при
повышенных температурах. В этом случае энергия активации процеса появления
пиков представляет собой некоторую эффективную высоту отталкивающего
барьера.
2
0
. Более сложный случай когда имеется несколько типов близко
расположенных центров захвата , окруженных общим отталкивающим
кулоновским барьером, который возрастает при заполнении каждого из них. Если
эти центры обладают разными сечениями захвата носителя заряда δ, то на кривых
ТСП или ТСЛ в зависимости от Т
з
будут появляться либо одни , либо другие
пики , т.к. заполнение одного центра будет препятствовать заполнению остальных
из-за увеличения высоты барьера. Пусть , например, два центра захвата основных
носителей заряда расположены пространственно близко друг к другу и имеют
разные температурные зависимости сечений захвата : при низких температурах
δ
1
>δ
2
, а при высоких температурах δ
1
<δ
2
.
В этом случае , если кристалл освещать при низких температурах, то ,
например, на кривой ТСП будет наблюдаться лишь пик, соответствующий
первому центру, т.к. второй центр не смог заполниться после заполнения первого
из-за увеличения общего для них кулоновского барьера. Если же кристалл
освещать при более высоких температурах, то будет наблюдаться только пик,
соответствующий второму центру.
3
0
. Заполнение центров захвата основными носителями вызывает
увеличение концентрации носителей противоположного знака , захваченных на
центры рекомбинации, что приводит к уменьшению стационарного фототока .
Следовательно , медленное заполнение центров захвата , обладающих
отталкивающим барьером, может объяснить процесс фотоутомляемости .
Наоборот, если центры с отталкивающим барьером являются центрами
захвата неосновных носителей, то их заполнение в результате засветки при
повышенных температурах может приводить к росту времени жизни основных
носителей и, следовательно , объяснить медленное увеличение фототока при
освещении (имитация очувствляющей ФХР, антиусталости ).
4
0
. Если образец неоднороден: например, если в низкоомном образце n-типа
имеются высокоомные включения, содержащие центры захвата электронов,
которые отсутствуют в низкоомных областях. При этом проводимость
осуществляется по низкоомным областям, которые значительно более
фоточувствительны. Освещение такого кристалла приведет к тому, что
фотоэлектроны, преодолевая барьер между областями , будут постепенно
переходить в высокоомные области и захватываться там центрами захвата . Это
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                                                7
                     Ра ссмо тр и м р яд пр и ме р о в та ко й пе р е за р ядки ,              ко то р а я       мо ж е т
           и ми ти р о ва ть Ф Х Р.
                     1 0. Пусть в кр и ста лле и ме ются це нтр ы пр и ли па ни я о сно вны х но си те ле й,
           ко то р ы е о кр уж е ны о тта лки ва ющ и м куло но вски м б а р ье р о м. В это м случа е
           се че ни е за хва та но си те ля δ на це нтр во зр а ста е т с р о сто м те мпе р а тур ы. Если
           о све щ е ни е пр о и зво ди ть пр и до ста то чно ни зки х те мпе р а тур а х в те че ни е ко р о тко г о
           вр е ме ни ∆ t з , то це нтр ы за хва та о ста нутся не за по лне нны ми . А пр и по вы ше ни и
           те мпе р а тур ы за све тки Т з, о ни на чнут за по лняться. В р е зульта те на кр и вых Т СП
           и ли Т СЛ по явятся до по лни те льны е пи ки по сле пр е два р и те льно й за све тки пр и
           по вы ше нны х те мпе р а тур а х. В это м случа е эне р г и я а кти ва ци и пр о це са по явле ни я
           пи ко в пр е дста вляе т со б о й не ко то р ую эф ф е кти вную вы со ту о тта лки ва ющ е г о
           б а р ье р а .
                     2 0. Б о ле е сло ж ны й случа й – ко г да и ме е тся не ско лько ти по в б ли зко
           р а спо ло ж е нны х це нтр о в за хва та , о кр уж е нны х о б щ и м о тта лки ва ющ и м
           куло но вски м б а р ье р о м, ко то р ы й во зр а ста е тпр и за по лне ни и ка ж до г о и з ни х. Если
           эти це нтр ы о б ла да ютр а зны ми се че ни ями за хва та но си те ля за р яда δ, то на кр и вы х
           Т СП и ли Т СЛ в за ви си мо сти о т Т з б удут по являться ли б о о дни , ли б о др уг и е
           пи ки , т.к. за по лне ни е о дно г о це нтр а б уде тпр е пятство ва ть за по лне ни ю о ста льны х
           и з-за уве ли че ни я вы со ты б а р ье р а . Пусть, на пр и ме р , два це нтр а за хва та о сно вны х
           но си те ле й за р яда р а спо ло ж е ны пр о стр а нстве нно б ли зко др уг к др уг у и и ме ют
           р а зны е те мпе р а тур ны е за ви си мо сти се че ни й за хва та : пр и ни зки х те мпе р а тур а х
           δ1>δ2, а пр и вы со ки х те мпе р а тур а х δ1<δ2.
                     В это м случа е , е сли кр и ста лл о све ща ть пр и ни зки х те мпе р а тур а х, то ,
           на пр и ме р , на кр и во й Т СП б уде т на б люда ться ли шь пи к, со о тве тствующи й
           пе р во му це нтр у, т.к. вто р о й це нтр не смо г за по лни ться по сле за по лне ни я пе р во г о
           и з-за уве ли че ни я о б щ е г о для ни х куло но вско г о б а р ье р а . Если ж е кр и ста лл
           о све щ а ть пр и б о ле е вы со ки х те мпе р а тур а х, то б уде т на б люда ться то лько пи к,
           со о тве тствующ и й вто р о му це нтр у.
                     3 0. За по лне ни е це нтр о в за хва та о сно вны ми но си те лями вы зы ва е т
           уве ли че ни е ко нце нтр а ци и но си те ле й пр о ти во по ло ж но г о зна ка , за хва че нны х на
           це нтр ы р е ко мб и на ци и , что пр и во ди т к уме ньше ни ю ста ци о на р но г о ф о то то ка .
           Сле до ва те льно , ме дле нно е              за по лне ни е      це нтр о в за хва та , о б ла да ющ и х
           о тта лки ва ющ и м б а р ье р о м, мо ж е то б ъясни ть пр о це сс ф о то уто мляе мо сти .
                     Н а о б о р о т, е сли це нтр ы с о тта лки ва ющ и м б а р ье р о м являются це нтр а ми
           за хва та не о сно вны х но си те ле й, то и х за по лне ни е в р е зульта те за све тки пр и
           по вы ше нны х те мпе р а тур а х мо ж е т пр и во ди ть к р о сту вр е ме ни ж и зни о сно вны х
           но си те ле й и , сле до ва те льно , о б ъясни ть ме дле нно е уве ли че ни е ф о то то ка пр и
           о све щ е ни и (и ми та ци я “о чувствляющ е й ” Ф Х Р, а нти уста ло сти ).
                     4 0. Если о б р а зе ц не о дно р о де н: на пр и ме р , е сли в ни зко о мно м о б р а зце n-ти па
           и ме ются вы со ко о мны е включе ни я, со де р ж а щ и е це нтр ы за хва та эле ктр о но в,
           ко то р ы е о тсутствуют в ни зко о мны х о б ла стях. Пр и это м пр о во ди мо сть
           о сущ е ствляе тся             по ни зко о мны м о б ла стям, ко то р ы е зна чи те льно б о ле е
           ф о то чувстви те льны . О све щ е ни е та ко г о кр и ста лла пр и ве де т к то му, что
           ф о то эле ктр о ны , пр е о до ле ва я б а р ье р ме ж ду о б ла стями , б удут по сте пе нно
           пе р е хо ди ть в вы со ко о мны е о б ла сти и за хва ты ва ться та м це нтр а ми за хва та . Э то


PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com