WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

представлены зависимости i от U, измеренные при Для установления типа фотопроводимости (собственph температуре T = 300 K, спустя время t = 10 s после ная или примесная) в видимой области спектра были начала облучения светом лазера с = 633 nm, в проведены дополнительные исследования влияния темобразцах № 2 (1), 3 (2) и4 (3). Эти графики могут быть пературы на длинноволновый край поглощения исслеинтерполированы прямыми линиями с тангенсами углов дуемых образцов. Например, на рис. 7 представлены наклона (m) для образцов № 2, 3 и 4, равными 1.45, 1.1, спектры коэффициента поглощения (K) образца № 2, Физика твердого тела, 2002, том 44, вып. Особенности электро- и фотопроводимости марганцево-германиевых гранатов Поскольку величины темновых токов и фототоков не зависят от направления приложенного электрического поля относительно кристаллографических осей образцов и поляризации света, можно считать, что дрейф носителей заряда происходит посредством перезахвата на мелкие уровни прилипания. Энергия активации выхода носителей с этих уровней близка к W = 0.13 ± 0.03 eV.

В области низких температур более эффективными являются не процессы переноса носителей заряда на большие расстояния и их дрейф, а захват на глубокие ловушки. Эти ловушки находятся в пространственных областях вблизи электрических неоднородностей. Последнее предположение основано и на том, что именно при низких температурах наблюдаются эффекты фотоиндуцированного линейного двулучепреломления [1] и фотоиндуцированного изменения коэффициента поглощения [3] МГГ.

Таким образом, на основании проведенных экспериРис. 7. Cпектры оптического поглощения образца № ментов и их анализа можно сделать следующие выводы.

(Ca3Mn3+Ge3O12) для различных температур.

1) В МГГ электро- и фотопроводимость в видимой области света определяются концентрацией и положением ионов Mn3+ в кристаллической решетке. Внутренний измеренные при разных температурах. С увеличением фотоэффект связан с возбуждением именно этих ионов.

температуры энергия края поглощения не изменяется, а 2) Особенность фотогенерации и транспорта носитеабсолютные значения коэффициента поглощения увелилей заряда состоит в том, что эти процессы контроличиваются. Из литературы известно, что сильный рост поруются электрическими неоднородностями кристалличеглощения в концентрированных МГГ, начиная примерно ской структуры МГГ.

с 2 eV, скорее всего, связан с переходом Eg-5T2g в ионах 3) При низких температурах в области неоднородноMn3+ [10–12]. Максимум этого поглощения находится сти наряду с ионами Mn3+ есть и ион Mn4+, образовблизи 500 nm. Также известно, что вблизи длины волны вавшийся в результате захвата электрона акцептором.

света 520 nm находится и максимум поглощения ионов Электрическая перезарядка ионов марганца может проMn4+ [13–16], связанного с переходом между состояисходить как при увеличении температуры, так и под 4 ниями A2 и T2. Но в концентрированных гранатах воздействием света. При увеличении температуры захваконцентрация ионов Mn4+ мала и их вклад в поглощение ченная в области неоднородности дырка может покинуть несуществен. Поэтому можно считать, что в видимой эту область, а занявший ее место валентный электрон области спектра фотопроводимость определяется возбув результате взаимодействия с фононами может участвождением именно ионов Mn3+.

вать в проводимости.

Таким образом, в исследованных кристаллах оптиче4) Дрейф неравновесных носителей контролируется ские, электро- и фотофизические свойства в видимом мелким уровнями прилипания с энергией W и обладиапазоне света определяются наличием и особенностя- стями неоднородностей с энергией Waph. Концентрация ми расположения в кристаллической структуре ионов неоднородностей и изменения потенциала носителей замарганца. Результаты работы свидетельствуют о том, ряда вблизи неоднородностей зависят от химического что исследованные МГГ можно отнести к неоднородным состава образцов и от типа кристаллической решетки, полупроводникам [17] и рассматривать их фотофизиче- что проявляется в различии электрофизических характеские свойства как определяющиеся неоднородностями ристик разных образцов МГГ.

кристаллических подрешеток. Подтверждением справедливости этого подхода служит тот экспериментальный Список литературы факт, что при переходе от образца № 2 к образцам № и 4 замедляется кинетика нарастания фотопроводимости, [1] С.Л. Гнатченко, В.В. Еременко, С.В. Софронеев, Н.Ф. Хара кинетика релаксации фототока после окончания воздейченко. Письма в ЖЭТФ 38, 4, 198 (1983).

ствия облучения становится более медленной, появля[2] V.V. Eremenko, S.L. Gnatchenko, I.S. Kachur, V.G. Piется остаточная проводимость (рис. 5). Это означает, ryatinskaya, A.M. Ratner, V.V. Shapiro, M. Fally, R.A. Rupp.

что носители заряда могут разделяться электрическими ФНТ 27, 1, 30 (2001).

полями неоднородностей, а транспорт носителей контро[3] Н.Ф. Харченко, В.А. Бедарев. ФНТ 19, 52 (1993).

лируется процессами перезахвата. В области температур [4] В.А. Бедарев, В.И. Гапон, С.Л. Гнатченко. ФНТ 25, 1, T > 250 K эти процессы имеют активационных характер. (1999).

Физика твердого тела, 2002, том 44, вып. 92 C.Л. Гнатченко, И.И. Давиденко, Н.А. Давиденко, Дж.М. Девин [5] V.A. Bedarev, S.L. Gnatchenko, R.A. Rupp, B. Sugg. ФНТ 24, 3, 281 (1998).

[6] V.V. Eremenko, S.L. Gnatchenko, I.S. Kachur, V.G. Piryatinskaya, A.M. Ratner, V.V. Shapiro. Phys. Rev. B61, 16, 10 670 (2000).

[7] B. Sugg, S.L. Gnatchenko, R.A. Rupp. J. Opt. Soc. Am. 13, 11, 2662 (1996).

[8] S.L. Gnatchenko, V.A. Bedarev, V.V. Eremenko, e. a. OSA TOPS 27, 123 (1999).

[9] С.М. Рывкин. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. Физматгиз, М. (1963).

[10] Д.Т. Свиридов, Р.К. Свиридова, Ю.Ф. Смирнов. Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах. Наука, М. (1976).

[11] S. Kuck, S. Hurling, K. Peterman, G. Huber. Phys. Rev. B57, 4, 2203 (1998).

[12] M.A. Noginov, G.B. Loutts, M. Warren. J. Opt. Soc. Am. B16, 3, 475 (1999).

[13] А.Е. Носенко, А.П. Абрамов, Л.В. Костык, А.И. Билый, В.В. Кравчишин. Оптика и спектроскопия 61, 5, (1986).

[14] L.A. Riseberg, M.J. Weber. Solid Stat. Commun. 9, 11, (1971).

[15] A. Brenier, A. Suchocki, C. Pedrini, G. Boulon, C. Madej.

Phys. Rev. B46, 6, 3219 (1992).

[16] M.A. Noginov, G.B. Loutts. J. Opt. Soc. Am. B16, 1, 3 (1999).

[17] M.K. Шейкман, А.Я. Шик. Физика и техника полупроводников 10, 2, 209 (1976).

Физика твердого тела, 2002, том 44, 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.