Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бару В.Г. -> "Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников" -> 13

Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников - Бару В.Г.

Бару В.Г., Волькенштейн Ф.Ф. Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников — М.: Наука, 1978. — 285 c.
Скачать (прямая ссылка): vliyanieoblucheniyanapoverhnostnie1978.pdf
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 99 >> Следующая

добавки Ans и Aps, но также и es. Будем исходить из той же модели
полупроводника, как и в § 7, и обозначим через е(х) концентрацию
экситонов в плоскости х (где х ^ 0). Очевидно,
е(0) = es. (8.2)
Считая, что экситоны внутри кристалла и на его поверхности аннигилируют
на дефектах различных сортов (мы будем их называть центрами аннигиляции),
пренебрегая самопроизвольной аннигиляцией (излучательной и тепловой) и
пренебрегая диффузией экситонов (считая, что длина диффузионного смещения
экситонов мала по сравнению с обратной величиной коэффициента поглощения
света >с), мы будем иметь
g(x) = e(x)-Z(x), (8.3)
где g(x) - число экситонов, возникающих в единице объема за единицу
времени в плоскости х, а величина, стоящая в правой части равенства
(8.3),- число экситонов, аннигилирующих в том же объеме за тот же
промежуток времени. Величина g(x) имеет вид (7.9), а для Z(x) имеем
гм = 2&ад,
где ?г - вероятность аннигиляции экситона на центре i-ro сорта, a Zt(x) -
концентрация таких центров. Таким образом, согласно (7.9), (8.2) и (8.3):
es = x.TsIZa, (8.4)
где Zs = Z( 0).
Световые добавки Дп{х) и Др(х) могут быть определены,
как и в § 7, из совместного решения уравнения Пуассона
в уравнений непрерывности. В предположении, что все
ЗНАК ФОТОАДСОРБЦИИ ПРИ СЛАБОМ ВОЗБУЖДЕНИИ
43
центры аннигиляции до включения освещения практически полностью
ионизованы (мы примем это предположение), уравнение Пуассона и уравнения
непрерывности, как было показано в 119], в нашем случае экситонного
поглощения имеют тот же вид, что и в § 7 [см. (7.6) и (7.7)]. Таким
образом, принимая те же приближения, что и в § 7, мы можем для Ans и Aps
воспользоваться выражениями (7.12).
Если в (8.1а, б) подставить (7.12), (7.3), (7.14),
(7.2) и принять обозначения (7.15), то критерии положительного и
отрицательного эффекта принимают следующий вид:
а) в случае акцепторных частиц мы имеем Ф ^ О, если
Ф-... + vr ехР (- vJhT)
exp т- -------------------------------------, (о.5а)
кт YiT + Ч'Г ехР (У*!кТ) !
или, иначе, если где
Г (У,), (8.6а)
= v- + кТ In ¦ > + ехр (V*/kT) f (8.7а)
У2 +Y0 ехр (vs/kT)
б) в случае донорных частиц имеем Ф О, если
ех ?4t+v?'*Hr.l*r) 5Й
кт ~ 'y^ + Ytexpf-Fs/fcr) или, иначе, если
е, 25 f+(Vs), (8.66)
yf + у j ехр (VJhT)
Yi~ + То" ехР (VjkT)
Здесь приняты обозначения
То" = ($~Zs/y.Cn) Vт/?>,
где
/+ (уа) =v+ + kTIn 1 > К в1 > . (8.76)
--*¦+- vT" <--/тг 17
То = (P+Zs/xCp) V%/D,
где т и D - время жизни и коэффициент диффузии неосновных носителей;
параметры Сп и Ср имеют тот же
44 ФОТОЛДСОРБЦИЯ НА ИДЕАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ [ГЛ. 3
смысл, что и в (4.3); смысл величин |3-, |3+ и Vi--" yt ясен
соответственно из (5.4а, б) и (5.11а, б).
Если экситоны испытывают с адсорбированными частицами лишь упругие
столкновения, т. е. не разрушаются ни на нейтральных, ни на заряженных
частицах, то [см. уравнения (5.11а, б)] уг = уг = 0, и условия (8.5а) и
(8.56) принимают соответственно вид:
ехр (ф~/кТ) =g 1 или s" у- - Fs,
exp (ф +/кТ) 25 1 или е" ^ v+ - Va,
что в точности совпадает, как и должно быть, с критериями, полученными в
§ 7 [см. (7.17)].
Полученные результаты допускают наглядную графическую интерпретацию,
подобную той, которая была проведена в § 7. На рис. 4 представлена
плоскость (е^, Fs), причем прямыми СССС ограничена область, в которой
АЗсорВироВаны акцепторные частицы
Адсорбированы донорные частицы
Рис. 4.
электронный и дырочный газы невырождены (т. е. уровень Ферми нигде не
пересекает энергетических зон). Здесь Vs - исходный загиб зон, имеющий
место при отсутствии адсорбированных частиц, обусловленный,
следовательно, поверхностными состояниями неадсорбционного про-
§ 8] ЗНАК ФОТОАДСОРБЦИИ ПРИ СЛАБОМ ВОЗБУЖДЕНИИ 45
исхождения. Прямая Fs = F* обозначена на рис. 4 через ВВ. Очевидно,
прямая ВВ может быть сдвинута на рис. 4 влево или вправо в зависимости от
обработки образца. Зависимость
= v- - Fs, или 80 = v+ - Vs, (8.8)
представлена прямой АА, а зависимость
в" = f~(Vs), или~80 = f+(Va), (8.9)
где f~{Vs) и f+(Vs) имеют вид соответственно (8.7а) и
(8.76),- кривой А'А'?
Кривая А'А' может быть легко построена в предположении
уТ1у7 <1<7о~ /?Г, ytlyt d'cytlyt-
При этом функция (8.9) принимает простой вид на следующих трех участках:
а) В области больших отрицательных Fs (случай адсорбции донорных
частиц), когда
exp {VjkT) < у f lyt < Уо /Уг,
мы имеем, как это следует из (8.9) и (8.76):
е/= I7+-+ кТ In (yt/yt) - кТ {ytlyt) exp (VjkT).
Таким образом, кривая А'А' имеет при - Fs -v оов качестве асимптоты
прямую А'С': ;
ев = г;+ + кПп (уt/yt). (8.10а)
б) В области больших положительных Fs (случай адсорбции акцепторных
частиц), когда
УТ/7сГ < 7о~/уГ < exp (VjkT),
уравнения (8.9) и (8.7а) дают:
^ е" = v~ - кТ In (y<T /Т?Г ) + кТ(уГ/у Г ) exp (- VjkT),
46 ФОТОДДСОРБЦИЯ НА ИДЕАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ [ГЛ. 3
и, следовательно, прямая D'A'
е0 = v~ - кТ In ( т>Г 1уТ ) (8.106)
является асимптотой для кривой А'А' при Vs -"¦ со.
в) Наконец, в промежуточной области значений Fs, когда
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed