Учебное пособие по курсам «Фотоэлектрические явления в полупроводниках» и«Фотоэлек­трические явления в полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах»



Download 0,72 Mb.
bet14/21
Sana24.02.2022
Hajmi0,72 Mb.
#183903
TuriУчебное пособие
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   21
Bog'liq
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

^ дь/кТ
Т0 - Те (4.22)





Рис. 4.7. Остаточная проводимость поперечного фоторезистора с n -n-переходом: а - пространственная, б - энергетическая модели, в - эквивалентная схема на постоян­ном токе
Освещение снижает величину потенциального барьера на cp(t). При этом
Tq = те кт
После выключения света cp(t) стремится к 0 со скоростью, определяемой постоянной времени т+. Поэтому в начале процесса релаксации после выключе­ния света будет происходить быстрый спад со временем т+, который с течением времени будет замедляться, пока время фотоответа не достигнет значения т0+, которое может на порядки величины превосходить время жизни в основном фотопроводнике т (3.1). В случае поперечной фотопроводимости при толщине п -области порядка радиуса экранирования время т0+ может играть роль време­
ни жизни всего фотопроводника.
В этом случае спектр фотопроводимости больше, чем при обычной фото­проводимости, похож на спектр поглощения ввиду возрастания фотопроводи­мости в глубине полосы основного поглощения (рост коротковолновой чувст­вительности). Происходящее увеличение времени жизни вблизи поверхности и уменьшение скорости поверхностной рекомбинации специфично для квазимо- нополярных полупроводников и диэлектриков с глубокими уровнями.
Для длительного хранения проводимости, созданной излучением, необхо­димо, чтобы протекающий ток не «разряжал» запасенные заряды. В рассмот­ренной модели это достигается расположением плоскости барьера параллельно линиям тока (рекомбинационный барьер). Если линии тока перпендикулярны плоскости барьера, барьер превращается из рекомбинационного в дрейфовый. Поэтому в поликристаллических образцах локализация рекомбинационных барьеров, окружающих зерна фотопроводника, зависит от геометрии фотопро­водника (продольный или поперечный режим). Модель фотопроводника с дву­мя типами барьеров предложена в [28].

    1. Униполярная отрицательная фотопроводимость.

Экспериментальные работы последних лет все чаще свидетельствуют о на­личии эффекта отрицательной фотопроводимости в высокоомных фотопровод­никах, обладающих высокой кратностью изменения сопротивления. Эффект отрицательной: фотопроводимости в ряде случаев зависит от полярности при­ложенного напряжения. Для объяснения этого эффекта невозможно применить модель Штокмана, которая разработана для однородных фотопроводников (в которых трудно ожидать зависимости от полярности внешнего напряжения), к тому же близких к состоянию термодинамического равновесия (присутствует равновесный уровень Ферми), Зависимость эффекта от внешнего напряжения не позволяет использовать также и модель уменьшения подвижности при ос­вещении [29].
Для объяснения эффекта отрицательном фотопроводимости, зависящего от полярности приложенного напряжения, используем неоднородную модель, аналогичную предыдущей, но работающую в режиме продольной фотопрово­димости (рис. 4.8).




0-

а


*—CUD—{ У—0 /?л Rtf
5
Рис. 4.8. Отрицательная фотопроводимость продольного фоторезистора с
+
n -n-переходом:
а - пространственная модель, б - эквивалентная схема на постоянном токе
Вид вольтамперной характеристики, а также других характеристик такой модели определяется, в отличие от предыдущего случая, сопротивлением ее высокоомной области
Rn>>Rn+.
Образующиеся при воздействии собственного света дырки попадают в n- область, вызывая увеличение ее сопротивления вследствие рекомбинации с электронами в обогащенном электронами слое вблизи n-^-перехода. Это при­водит к уменьшению проводимости при облучении собственным (коротковол­новым) светом. Процесс протекает более эффективно, когда дырки затягивают­ся в n-область внешним напряжением (полярность максимального эффекта ука­зана на рис. 4,8, а). Подобным же образом объясняется гашение запасенной в n- области проводимости, которое может иметь место, если сама n-область неод­нородна и содержат рекомбинационные барьеры, расположенные вдоль линий тока (например, поликристаллический или аморфный фотопроводник).

    1. Аномальная фотопроводимость

Одним из недостаточно объясненных явлений в современной физике оста­ется аномальная фотопроводимость [3]. Эффект впервые наблюдался и наибо­лее подробно изучен на аморфном селене. Для получения аномального фото­проводника слой аморфного селена наносится испарением в вакууме на изоли­рующую (плексигласовую) подложку, покрытую пленочными металлическими электродами (например, золотыми) - рис. 4.9 а. Полученный образец на некото­рое время помещается в стаканчик со ртутью, после чего его сопротивление уменьшается в 105 - 106 раз. Затем образец помещается в криостат и при темпе­ратуре 100-200 К облучается некоторое время сильным потоком белого света.

I


Download 0,72 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   21




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish