WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

3.3. Природа носителей тока, ответственных за фотоотклик Обычно надежным способом определения знака своРис. 7. Зависимости относительных вкладов PQ (1) и бодных носителей тока в измерениях СВЧ поглоще P (2) в фотоотклик от температуры получения пленок PbS.

f ния, вызванного воздействием света на широкозонные I = 3 · 1013 фот/см2.

полупроводники, считается наблюдение влияния положительного или отрицательного заряда примеси на кинетику спада фотоотклика. Однако для узкозонных Результат разделения вкладов СВЧ фотопроводимо- полупроводников, в частности для PbS, интерпретация сти и фотодиэлектрического эффекта на основании таких данных проблематична, и в настоящее время работа не завершена. С другой стороны, естественно частотных зависимостей рис. 3 для T = 450 и 500C предположить, что под действием света в PbS n-типа показаны на рис. 5 и 6. Видно, что в первом случае проводимости основной вклад в СВЧ поглощение будут приведенные величины спадают с одинаковой скоростью.

давать электроны.

Этот факт в соответствии с соотношением (2) свидеЕсли принять такое предположение, то можно вытельствует о том, что ответственным за отрицательное сказать некоторые соображения о том, как соотношесмещение резонансной частоты является первый член в ние вкладов свободных и локализованных электронов правой части (2), т. е. изменение действительной части в фотоотклик СВЧ поглощения зависит от температудиэлектрической проницаемости. Отсюда можно сделать ры получения пленок. Согласно [8], наибольший отривывод, что в пленках, полученных при T = 450C, с цательный сдвиг частоты должны вызвать электроны, момента времени t > 50 нс имеет место равновесие локализованные на мелких ловушках, поэтому антимежду носителями тока в зоне и на мелких ловушках.

симметричная частотная зависимость амплитуды фотоПо-видимому, аналогичная ситуация свойственна все отклика (рис. 3, a) относительно резонансной частоты пленкам, полученным при T 450C.

(при f < 0) свидетельствует о пренебрежимо малом Закономерности спадов СВЧ фотопроводимости и вкладе свободных носителей. При повышении T до фотодиэлектрического эффекта для пленки, полученной 450C форма частотной зависимости становится все при 500C, (рис. 6) на временах t > 800 нс аналогичны.

более симметричной (уменьшается абсолютная велиСкорости спадов близки между собой. По-видимому, чина f ), что может быть связано с увеличением с этого момента времени, так же как в пленках, повклада свободных электронов. При T = 500C (рис. 3, c) лученных при меньшей температуре, устанавливается частотная зависимость фотоотклика снова становится равновесие между носителями тока зоны и мелкими несимметричной, что свидетельствует о новом измеловушками. Однако при t < 800 нс скорость спада сдвинении соотношения вкладов свободных и захваченных га резонансной частоты резонатора примерно в 2 раза электронов.

больше скорости спада изменения добротности.

Это предположение согласуется с кинетикой спадов Можно предположить две причины такого различия изменения добротности и изменения частоты, если счискоростей. Первая — это дополнительный вклад в фотать, что вклад в СВЧ фотопроводимость в основном тоотклик носителей тока другого знака. Такая ситуация дают свободные электроны за счет изменений в, а в обсуждалась в [8] для СВЧ фотопроводимости широкофотоэлектрический эффект основной вклад дают элекзонного полупроводника бромида серебра, но не нашла троны, захваченные на ловушки, за счет изменений в.

убедительной поддержки. Вторая, более вероятная, — Симбатность изменений сдвига частоты и добротности вклад свободных носителей тока, ни разу не попадавпри временах > 800 нс (рис. 6), вероятно, свидетельствуших на ловушки. Во втором случае в соответствии ет об установившемся равновесии по электронам между с соотношением (2) ответственным за отрицательное зоной проводимости и ловушками к этому времени.

смещение резонансной частоты является второй член в Кинетика спадов PQ (рис. 5, кривая 1) и | f | правой части соотношения, т. е. изменение мнимой части (рис. 5, кривая 2) для PbS, полученного при T = 450C, диэлектрической проницаемости.

заметно отличается от данных рис. 6. Быстрые компоНа рис. 7 приведены рассчитанные на основе данных, ненты здесь отсутствуют, изменения обеих величин симаналогичных приведенным на рис. 4, значения вкладов батны, как в предыдущем случае на временах t > 800 нс.

Физика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып. 400 Н.Л. Сермакашева, Г.Ф. Новиков, Ю.М. Шульга, В.Н. Семенов Вероятно, в данном случае основной вклад в СВЧ фото- Авторы признательны канд. хим. наук Ю.В. Метелевой проводимость дают электроны, вторично освобожденные за помощь в проведении синтеза соединений PbS.

из ловушек. Скорость спада фотоотклика определяется Работа выполнена при финанасовой поддержке Росв этом случае конкуренцией двух процессов: процесса сийского фонда фундаментальных исследований, проектермического освобождения локализованных электроты № 03-03-32202 и № 02-03-32322.

нов и ловушек и процесса рекомбинации электронов на ловушках с межузельными ионами. При T = 500C вклад в поглощение резонатора на временах t < 800 нс Список литературы в основном дают свободные электроны, ни разу не [1] В.Г. Буткевич, Е.Р. Глобус, Г.А. Казанцев, Ю.П. Бутров, побывавшие на ловушках. Детальная природа ловушек Л.Я. Лебедева. Фотоприемники на основе халькогенидов не ясна, особенно в связи с тем, что PbS имеет малую свинца в ГУП НПО „Орион“ и перспективы развития.

ширину запрещенной зоны. Однако можно высказать http//www.vimi.ru/applphys/appl-99/99-2/99-2-16r.htm некоторые соображения о влиянии условий синтеза на [2] S. Pizzini, N. Butta, M. Acciary, M. Acciarri. Springer Proc.

свойства пленок.

Phys., 54, 178 (1991).

[3] В.Г. Ерофеичев, Л.И. Курбатов. ФТТ, 1, 133 (1959).

3.4. Влияние условий синтеза [4] Г.Ф. Новиков, Б.И. Голованов, А.В. Чукалин, Н.А. Тихонина электрон-ионные процессы на. ЖНиПФ, 42 (4), 1 (1997).

[5] R.J. Deri, J.P. Spoonhower. Photogr. Sci. Eng., 28 (3), Отметим прежде всего, что в целом во всем темпера(1984).

турном интервале получения пленок постепенно растет [6] Я.А. Угай, О.Б. Яценко, В.Н. Семенов, Е.М. Авербах. Изв.

характеристическое время спада быстрой компоненты АН СССР. Неорг. матер., 9 (11), 2055 (1973).

фотоотклика (рис. 4). Этот факт свидетельствует, что [7] Г.Ф. Новиков, С.Г. Неманов, М.В. Алфимов. Опт. и спектр., скорость процессов гибели носителей заряда постепенно 75 (6), 1244 (1993).

уменьшается. В принципе это может происходить из-за [8] R.J. Deri, J.P. Spoonhower. Phys. Rev. B, 25 (4), 2821 (1982).

[9] Ю.В. Метелева, А.В. Наумов, Н.Л. Сермакашева, В.Н. Сеуменьшения либо концентрации ловушек, либо дефектов менов, Г.Ф. Новиков. Хим. физика, 20, 9, 39 (2001).

(межузельных ионов).

[10] Powder diffraction file, JCPDS — Inter. Center for Однако данные рис. 4 и 7 при рассмотрении вместе Diffractional Data (Swarthmore, 1989) 5-592.

с таблицей свидетельствуют о более тонких особен[11] Я.С. Уманский, Ю.А. Скаков, А.Н. Иванов, Л.Н. Расторгуностях. В частности, можно видеть, что существенные ев. Кристаллография, рентгенография и электронная изменения свойств получаемых пленок PbS происходят микроскопия (М., Металлургия, 1982) с. 632.

в районе температур Tcr = 300-350C. Действительно, [12] В.Н. Семенов. Автореф. докт. дис. (Воронеж, 2002).

в области T = Tcr на порядок величины возрастает Редактор Л.В. Шаронова амплитуда быстрой компоненты фотоотклика (рис. 4, кривая 1), растет размер зерна (таблица). Если учесть, что дефекты типа межузельных ионов свинца (Pbi) эф- Microwave photoconduction and фективно уменьшают размер зерна, то следует принять photodielectric effect in thin PbS films резкое уменьшение концентрации дефектов типа Pbi с prepared from thiocarbamide coordination ростом температуры подложки до Tcr.

compounds В области T > Tcr основной вклад в фотоотклик дают изменения добротности резонатора, т. е.. Это явное N.L. Sermakasheva, G.F. Novikov, Yu.M. Shulga, свидетельство в пользу роста вклада в фотоотклик сво- V.N. Semenov бодных носителей тока. Однако характер фотоотклика Institute of Problems of Chemical Physics, в этой области изменяется более плавно. Амплитуда 142432 Chernogolovka, Russia быстрой компоненты фотоотклика практически не ме Voronezh State University, няется, хотя время спада продолжает расти. Вероятно, 394693 Voronezh, Russia в этой области не происходит радикальных изменений в концентрации дефектов. Скорее всего, в этой области

Abstract

Parameters of the photo-response of the microwave происходят качественные изменения дефектов. Наприabsorption caused by short pulse of a nitrogen laser (337 nm, мер, можно предположить, исходя из модели термоде10 ns) in micron-thick films of PbS have been studied by the струкции тиомочевинного комплекса [12], что в пленках, cavity method in the 3-cm“ frequency range. The photo” полученных методом пиролиза, формируются дефекты response was a function of the generator frequency, the light типа ClS. При повышении температуры подложки Cl intensity, and fabrication conditions. The films were prepared улетучиваются и в пленке остаются дефекты типа VS, by the pulverization method from thiocarbamide coordination причем концентрация вакансионных дефектов с ростом compounds as the substrate was heated up to 250-500C. Using температуры повышается. По-видимому, при дальней- the analysis of the photo-response frequency dependencies, both шем повышении температуры VS заполняются кисло- the photoconductivity“ and the photo-dielectric effect“ have been ” ” studied, which results in changes of the cavity quality factor and родом, образуются дефекты OS, которые не являются the resonance frequency, respectively.

активными ловушками для электрона.

Физика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.