Cтраница 1
Заряженная ловушка в качестве кулоновского отталкивающего центра имеет еще меньшее сечение захвата ( 10 - 19 см2); указанные значения могут иметь значительный разброс. [1]
![]() |
Изменение положения уровня Ферми ( о и времени жизни неосновных носителей ( б в зависимости от температуры. [2] |
Что касается самих тпо и тро, то обычно tpo меньше tno, так как вероятность захвата дырки на отрицательно заряженные ловушки выше, чем вероятность захвата электрона, который на больших расстояниях отталкивается центром рекомбинации. [3]
Вуд [4.81] провел сравнительный анализ моделей Амодея, Стеблера и Джонстона. Он показал, что предположение Джон-стона о том, что окончательная конфигурация носителей, определяемая условием Е ( х) 0 для любого х, далеко не всегда реализуется в системе с заряженными ловушками при произвольной кинетике носителей или произвольном распределении носителей. Вуд полагает, что для достижения стационарного состояния условие отсутствия фототока ( как предполагали Амодей и др.) является более обоснованным. [4]
Механизм переключения, так же как и многие, другие свойства аморфных полупроводников, понят в последние годы. Он связан с особенностями электронной структуры халькогенидных стекол. Установлено, что проводящее состояние достигается только тогда, когда все присутствующие в стекле положительно и отрицательна заряженные ловушки заполняются носителями заряда, возбужденными приложенным электрическим полем. При этом время жизни инжектированных носителей резко возрастает. Если до заполнения ловушек оно было много меньше времени, за которое носители успевают пересечь всю толщину пленки, то после заполнения ловушек оно становится больше этого времени. [5]
В неполярных диэлектриках электретный эффект связан с гомозарядом, обусловленным инжекцией заряженных частиц ( электронов, ионов) со стороны электродов. Снижение о во время стабилизации обусловлено освобождением зарядов с мелких ловушек. Для получения долгоживущих электретов заряжаемый диэлектрик нагревают до температуры 100 - 200 С, при которой образуются глубокие заряженные ловушки. [6]
![]() |
Значения константы Пула-Френкеля / 3Пф, полученные для пленок ПВК [ ИЗ ]. [7] |
Как видно, константа ПФ 3ПФ яв - ляется произведением нескольких констант и может быть получена из зависимости lg аПф от РУг, измеренной при постоянной температуре. Подобные зависимости показаны на рис. 6.5.7. Значения / 3ПФ приведены в табл. 6.6. Видно, что теоретические и экспериментальные значения отлично согласуются между собой. По мнению Окамото и др. [113], это согласие указывает на наличие в неосвещенном образце заметного количества заряженных ловушек. Это означает, что существуют ловушки, достаточно близко расположенные по энергии в данном случае к валентной зоне, которые заселены электронами. Эти заряженные ловушки имеют большое сечение захвата дырок, и влияние внешнего электрического поля состоит в том, чтобы помочь дыркам избежать рекомбинации. [8]
Если в полупроводниковом фоточувствительном слое есть примеси, являющиеся ловушками захвата для неосновных носителей заряда ( сенсибилизирующие или очувствляющие примеси), то захват неосновных носителей этими ловушками может существенно ( на несколько порядков) увеличить эффективное время жизни неравновесных основных носителей. В этом случае время жизни может значительно превышать время пролета носителей между электродами. Когда один из электронов достигает положительного электрода, другой электрон входит в полупроводниковый слой из отрицательного электрода для сохранения электрической нейтральности объема полупроводника, в котором осталась нескомпенсированная положительно заряженная ловушка захвата. Таким образом, поглощение одного фотона может служить причиной прохождения через фоторезистор многих электронов. [9]
Для объяснения наблюдаемых явлений предложены два механизма. Один из них заключается в поверхностном эффекте, обусловленном ловушками электронов в подзатворном диэлектрике и пассивационной пленке. Изменения плотности заряженных ловушек, вызванные указанными выше обработками, могут привести к изменению как ytfi, так и проводимости в выключенном состоянии. Другой механизм состоит в эффекте Стаеблера - Вронских для массивного материала [22], согласно которому изменение плотности состояний в запрещенной зоне при освещении может понизить уровень Ферми и привести к уменьшению проводимости в выключенном состоянии. [10]
Для объяснения наблюдаемых явлений предложены два механизма. Один из них заключается в поверхностном эффекте, обусловленном ловушками электронов в подзатворном диэлектрике и пассивационной пленке. Изменения плотности заряженных ловушек, вызванные указанными выше обработками, могут привести к изменению как ytfl, так и проводимости в выключенном состоянии. Другой механизм состоит в эффекте Стаеблера - Вронских для массивного материала [22], согласно которому изменение плотности состояний в запрещенной зоне при освещении может понизить уровень Ферми и привести к уменьшению проводимости в выключенном состоянии. [11]
В реальных приборах на поверхность полупроводника наносятся тонкие диэлектрические пленки и производится специальная термическая обработка с целью улучшения и стабилизации параметров приборов, а также защиты поверхности. Например, в кремниевых и некоторых арсенид-галлиевых планар-ных приборах и интегральных схемах поверхность покрыта слоем оксида ( SiO2) толщиной в десятые доли микрона. При этом возможно снижение плотности ловушек до 1010 см-2 в кремнии и 1012 - 1013см - 3 в арсениде галлия. Поверхностный заряд, обусловленный ловушками, непостоянен, так как число заряженных ловушек изменяется в зависимости от напряженности электрического поля, потенциала и концентрации носителей у поверхности. [12]
![]() |
Значения константы Пула-Френкеля / 3Пф, полученные для пленок ПВК [ ИЗ ]. [13] |
Как видно, константа ПФ 3ПФ яв - ляется произведением нескольких констант и может быть получена из зависимости lg аПф от РУг, измеренной при постоянной температуре. Подобные зависимости показаны на рис. 6.5.7. Значения / 3ПФ приведены в табл. 6.6. Видно, что теоретические и экспериментальные значения отлично согласуются между собой. По мнению Окамото и др. [113], это согласие указывает на наличие в неосвещенном образце заметного количества заряженных ловушек. Это означает, что существуют ловушки, достаточно близко расположенные по энергии в данном случае к валентной зоне, которые заселены электронами. Эти заряженные ловушки имеют большое сечение захвата дырок, и влияние внешнего электрического поля состоит в том, чтобы помочь дыркам избежать рекомбинации. [14]