Знак - носитель - фототок
Cтраница 1
Знак носителей фототока был определен методом конденсатора при модулированном освещении с использованием фазового детектора на выходе усилителя. Как было установлено раньше, знак сенсибилизованных фотоносителей был всегда тот же, что и для фотоэффекта самого полупроводника, и совершенно не зависел от типа проводимости красителя в твердой фазе. Для окисных полупроводников знак фотоносителя в области сенсибилизации всегда отрицательный, для галогенидов серебра и таллия - постоянно положительный. [1]
При определении знака носителей фототока у красителей трифенилметанового класса в некоторых случаях обнаруживалось, что порошкообразные микрокристаллические образцы имеют знак, противоположный знаку для тех же слоев красителей, осажденных из растворов. Петруцелла и Нельсон [15] пришли к выводу, что на знак термоэдс трифенилметановых красителей оказывает влияние откачка воздуха. [2]
Для выяснения вопроса, какие факторы являются определяющими для знака носителей фототока при получении образцов красителей были поставлены следующие опыты. [3]
Красители различных классов ( анионные, катионные, несолевые) могут действовать как сенсибилизаторы вне зависимости от величины фотопроводимости в компактных слоях этих красителей. Знак носителей фототока в самом красителе несуществен для знака заряда носителей в сенсибилизованном фотоэффекте, который всегда определяется полупроводником. Даже в случае красителей, обладающих значительной фотопроводимостью в твердых слоях, эта фотопроводимость в 100 - 1000 раз меньше, чем сенсибилизованная этими красителями в неорганических полупроводниках. Эффективность сенсибилизации очень высокая и достигает 50 - 70 % от собственной чувствительности полупроводника. [4]
 |
Спектры фотоэдс кристаллического фиолетового в вакууме. [5] |
Перемена знака носителей фототока в зависимости от способа нанесения красителя обнаружена нами также для кристаллического фиолетового, малахитового зеленого и аурамина О, принадлежащих к тому же классу ди - и трифенилметановых красителей. [6]
 |
Спектры фотоэдс кристаллического фиолетового в вакууме. [7] |
Показательно, что зеркальные слои, будучи подвергнуты воздействию паров этанола, обнаруживают быструю перемену знака на положительный и изменение спектральной чувствительности ( рис. 2, 3), После обработки этих слоев парами этанола в вакууме положительный знак и спектральное распределение фотоэдс при длительной откачке в вакууме, а также при вынесении слоя на воздух не меняются. Подобное же изменение знака носителя фототока происходит, если зеркальные слои обрабатывать в парах этанола просто на воздухе. [8]
Знак основных носителей может быть разный в разных частях спектра поглощения красителя. Более того, наличие адсорбированных или сорбированных газов может вызвать появление носителей зарядов разного знака, которые обнаруживались при измерении знака носителей фототока по всему спектру. В фотоэлектрически чувствительном хлорофилле или хлорофильных пленках появлялись, кроме преобладающих р-носителей, также тг-носители в районе более длинных волн, на краю спада основного пика поглощения. [9]
Методами конденсаторов Бергмана и Кельвина на низкоомных и высоко-омных неорганических, а также на органических полупроводниках исследовано влияние приповерхностного заряда на величину и знак фотоответа. Выяснена природа изменения знака фотоответа в его спектральном распределении. Доказана возможность определения знака носителей фототока конденсаторными методами в глубине полосы поглощения полупроводника. Указана возможность применения методов для изучения поверхностных состояний на краю собственного поглощения. [10]
 |
Спектры фотоэдс ( /, 2 и поглощения ( 3, 4 слоя бриллиантового зеленого, осажденного из этанольного раствора. [11] |
Однако если в сосуд с образцом в вакууме впустить на 20 - 30 мин. Цвет его на присвег изменяется от темно-зеленого до голубого, а ] поверхность из зеркальной превращается в матовую, рассеивающую. При наблюдении слоя под микроскопом с увеличением 100 - 400 раз видно образование множества отдельных частиц микрокристалликов размером порядка 10 мкм. Знак носителей фототока становится при этом положительным, а в спектральном распределении фотоэдс наблюдаются уширенные максимумы 690, 620 и 560 нм ( рис. 1, 2), воспроизводящие изменение спектра поглощения слоев ( кривая 4), Впуск воздуха теперь увеличивает фотоэдс на 40 - 50 / 0, но для некоторых голубых слоев максимальная фотоэдс наблюдается уже при давлении воздуха порядка 0.1 - 1 мм рт. ст. Те же изменения знака и спектрального распределения фотоэдс происходят, если зеркальные слои обрабатывать в парах этанола не в условиях вакуума, а просто на воздухе. [12]
В полях с напряжением менее нескольких киловольт на 1 см фототек z изменяется по закону Ома. Это означает, что дырочный тип проводимости часто обусловлен присутствием адсорбированного кислорода - сильного акцептора электронов, изменяющего соотношение электронов и дырок в пользу последних. Как правило, знак носителей фототока совпадает со знаком темновых носителей. Органические полупроводники обнаруживают фотоэлектрическую чувствительность в широком диапазоне частот спектра. Изучение спектральной зависимости фотопроводимости показало, что в очень тонких слоях или в монокристалле максимальные значения фототока совпадают с максимумами в спектрах поглощения. Однако для обычных поликристаллических объектов в области максимума поглощения наблюдается минимум фототока. Это объясняют тем, что интенсивное образование носителей фототока, происходящее под действием поглощаемого света в объеме вещества, может не вызвать возрастания фототока из-за еще более интенсивной рекомбинации ( исчезновения) этих носителей, протекающей при освещении на поверхности. [13]
Страницы: 1