Основы теории фотопроводимости - Роуз А.
Скачать (прямая ссылка):
Особо изящный способ использования переходных токов был предложен независимо Мэни, а также Хелфрихом и Марком. Мэни использовал его для измерения дрейфовой подвижности в Кристаллах иода, Хелфрих и Марк выполнили то же самое для антрацена, используя омические контакты. Сильвер выполнил аналогичные наблюдения на антрацене, используя омический контакт, генерируемый освещением.
Как Мэни, так и Хелфрих и Марк аналитически показали, что начальный переходный ток должен иметь пик (фиг. 24) в момент времени, приблизительно соответствующий 0,8/о, где /о—время пролета в однородном поле. Этот пик возникает потому, что в момент времени ґ = 0 объемный заряд, инжектированный в кристалл, меньше заряда, который можно разместить в стационарном состоянии. В течение времени, малого по сравнению с временем пролета, объемный заряд локализуется вблизи катода, и его величина дается обычной формулой конденсатора для зарядов, локализованных на двух электродах. В течение времени пролета заряд распространяется по образцу, в результате чего емкость возрастает приблизительно в два раза. Передний фронт объемного заряда достигает анода за время, меньшее, чем время пролета в однородном поле, так как на фронт дей- Токи, ограниченные объемным зарядом
99
ствует поле, которое благодаря возрастанию емкости распределенного заряда больше поля при однородном распределении. В момент, когда фронт достигает анода, величина тока будет больше своего равновесного значения, так как в это время объемный заряд, находящийся в кристалле, превышает равновесный. Это
Фиг. 24. Начальный переходный процесс при протекании тока, ограниченного объемным зарядом (по результатам работ Мэнн [7] и Марка и Хелфриха [8|).
происходит из-за того, что, когда фронт достигает анода, объемный заряд вблизи анода превышает свое равновесное значение. Комбинация упомянутых переходных процессов приводит к образованию на графике пика в момент времени, соответствующий 0,8 времени пролета в однородном поле. Этот пик сохраняется даже при наличии прилипания и может служить легко различимой отметкой при измерении времени пролета и дрейфовой подвижности. Как Мэии, так и Марк и Хелфрих провели детальный анализ переходного процесса и подтвердили этот анализ экспериментальными данными соответственно на иоде и антрацене.
7* 100
ЛИТЕРАТУРА
1. Fan Н. Y., Phys. Rev., 74, 1505 {1948)
2. Helfrich W., Mark P., Zs. Phys., Івв, 370 (1962).
3. Lampert M. A., Phys Rev., 103, 1648 (1956).
4. Lamperl M. A. Rose A., Smith R. W4 Journ. Phys.
Chem. Solids, 8, 464 (1959).
5. Many A., Rakavy G., Phys Rev, 126, 1980 (1962). 6-Many A., Simhony M., Weiss S. Z., Levinson J.,
Photoconductivity, New York, 1962, p. 285. 7 Many A.. Weiss S. Z., Levinson J Phys Rev 126, 1989 (1962).
8. Mark P., Helfrich W., Journ. Appl. Phys, 33, 205 (1962).
9. M о 11 N. F., Gurney R. W., Electronic Prcxesses in Ionic
Crystals, New York, 1940, p. 172 (См перевод: H Moti и P. Г e p H и. Электронные процессы 8 ионных кристаллах, ИЛ, 1950.)
10. RoseA., Phys. Rev., 97, 1538 (1955).
11. Rup pel W., Helv. Phys. Acta, ЗІ, 311 (1958).
12 Silver M., Swicord M., Jarnlgan R. С. Many A. Weiss S. Z., Simhony M, Journ. Phys. Chem. Solids 23, 419 (1962).
13. Smiih R.W., RCA Rev., 20, 69 (1959).
14. Smith R. W., Rose A., Phys. Rev4 07, 1531 (1955).
16. Stockroann F., Halbleiterprobleroe (Schottky W. ed.), Braunschweig, 1961, S. 279.
16. Wrighl G. Г., Nature, 182, 1296 (1958).
17. L a n у о n H. P. D., Phys. Rev., ISO, 134 (1963). ГЛАВА 5
ПРОИЗВЕДЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ НА ШИРИНУ ПОЛОСЫ. ЧАСТЬ II
-§ 1. Чистые фотопроводники и фотопроводники. "-1 при наличии мелких уровней прилипания
В гл. 3 рассмотрены некоторые вопросы, связанные со временем жизни свободных носителей. Время жизни свободных носителей определяет полное число этих носителей:
- 51 = ZrT.
При этом фототек
, _ We ~ Tr
(см. гл. 2), и так как время пролета Tr обратно пропорционально приложенному напряжению, то можно ожидать, что фототок будет пропорционален приложенному напряжению. ¦
На фиг. 25 показан ход потенциала вблизи омического контакта освещенного фотопроводника в отсутствие приложенного напряжения и при дву* раздач: ных по величине напряжениях. Мы приводим эти графики для того, чтобы подчеркнуть роль омического контакта как «резервуара* носителей тока. С ростом напряжения омический контакт превращается в -вир-с туальный катод, обеспечивающий прохождение .необт. ходимого количества носителей, определяемого .скоростью их движения в объеме. Более детальный анаг.
лиз омического контакта дан в гл. 8. ..... і
Второй особенностью омического контакта .при низких напряжениях является узость области .про* странственцого заряда, обусловленного приложенным^ напряжением, в силу чего ею можно пренебречь' по сравнению с протяженностью фотопроводника. Это положение является приближенным, и нарушает;", ся при высоких напряжениях. Область пространствен-: ного заряда совпадает с виртуальным катодом я. 102 , Глава 5
