Образование - пространственный заряд
Cтраница 4
Было найдено, что электрод, в непосредственной близости от которого генерируются дырки, инжектирует электроны в пленку. Это обусловливает следующие эффекты. Наблюдается импульс движения генерированных дырок без приложения внешнего тянущего поля благодаря полю пространственного заряда инжектированных электронов. Из-за образования пространственного заряда генерированные электроны не выходят в объем образца и сигнал от их движения отсутствует. При расширении слоя генерации увеличивается доля вышедших в объем дырок, так как концентрация электронов уменьшается по мере удаления от электрода. Темновые вольт-амперные характеристики имеют вид, типичный для выпрямляющего контакта. Все приведенное выше указывает на повышенную концентрацию электронов в приэлектродном слое. Рекомбинация дырок с электронами, имеющими повышенную концентрацию, конкурирует с выходом дырок в объем кристалла, чем и объясняется увеличение числа вышедших дырок по линейному закону при возрастании электрического поля. При небольших напряженностях тянущего поля дырки за время прохода к коллекторному электроду успевают попасть в ловушки. [46]
Разряд электрона или дырки в органическом кристалле на границе раздела с электролитом должен привести к химической реакции. Эта реакция может произойти в растворе или на поверхности кристалла. Энергетика ин-жекции носителей уже обсуждалась в разд. Разряд инжектированного носителя у выходного электрода энергетически выгоден, хотя скорость разряда меняется в зависимости от природы выходного электрода. Это особенно относится к электролитическим электродам. Так, если в кристалл антрацена с водным выходным электродом инжектируются дырки, то скорость разряда дырок зависит от концентрации доноров электронов. Если применяется чисто водный контакт, то скорость разряда достаточно мала и возможно образование пространственного заряда, которй может повлиять на величину силы тока, протекающего через кристалл. При повышении концентрации ионов ОН - или С1 - в растворе выходного электрода скорость разряда заметно увеличивается. [47]
Именно наблюдения таких малых значений выхода привели Гиацинтова, Поупа и Калмана [37] и Кеплера и Коппейджа [59] к предположению о том, что начальная рекомбинация действительно имеет место. Из-за использования сильнопоглощаемого света носители рождались близко к поверхности, поэтому на значительные расстояния могли перемещаться носители только одного знака, вызывая при этом наблюдаемые экспериментально импульсы тока. Впервые такой эксперимент был осуществлен Кеплером [56] на антрацене. На рис. 3.2.1 показана блок-схема установки, а на рис. 3.2.2 - типичный импульс тока, возникающий при облучении кристалла световым импульсом. Область под кривой на рис. 3.2.2 представляет собой полный перенесенный заряд, и при достаточно малых временах пролета носителей через образец, когда их захват ловушками может быть сведен к минимуму, этот метод можно использовать для определения абсолютных значений квантового выхода носителей. Использование источника света с малой ( по сравнению с временем пролета носителей) длительностью импульсов и достаточно низкой интенсивностью света позволяет разделить во времени возбуждение и отклик и избежать эффектов, связанных с образованием пространственного заряда. [49]
Страницы: 1 2 3 4