Cтраница 4
Обычно применяют одну из двух экспериментальных методик. Первая заключается в том, что к образцу осторожно прикладывают омические контакты, после этого образец, находящийся между электродами, освещают кратким интенсивным импульсом света, тщательно ориентированного таким образом, чтобы на электродах не возникали фотовольтаические эффекты. Возрастание и спад фотопроводимости наблюдают при помощи осциллографа или самописца, которые соединяют через последовательно включенное стандартное сопротивление с образцом и источником постоянного напряжения. Вторая методика - бесконтактная, в ней используется ток высокой частоты, образующий емкостную связь с образцом и позволяющий избежать проблем, связанных с электродами. II в первом, и во втором случаях для получения излучения очень большой интенсивности используют или разрядную трубку, или постоянный источник света высокой интенсивности, прерываемые либо ячейкой Кера, либо вращающимся зеркалом. Этот свет фокусируется на образце или непосредственно, или через подходящим образом подобранные фильтры. Короткий импульс света нужной длины волны используется для возбуждения основных и неосновных носителей. При этом важно, чтобы интервал времени между импульсами света был мал по сравнению со временем жизни неосновных носителей. Если измерения проводятся на постоянном токе, необходимо особое внимание при обеспечении омических контактов, которые должны быть экранированы от света, чтобы предотвратить возникновение фотогальванических эффектов, мешающих измерению. Также нужно избегать проникновения носителей в контакты. Все эти эффекты устраняются при проведении измерений на переменном токе. [46]
Результаты измерений на GaAs [35] также представляются ошибочными. Наиболее пригодными для соединений III - V оказались методы, при которых измеряется спад фотопроводимости или сочетается измерение стационарной фотопроводимости ( ФП) и фотоэлектромагнитного ( ФЭМ) эффекта. В отсутствие захвата ловушками спад фотопроводимости позволяет достаточно удовлетворительно измерять времена жизни, большие 10 - 8 сек. Из таких измерений полные сведения о поведении носителей обоих типов обычно получить нельзя. ФЭМ - ФП-метод можно использовать для измерения столь малых времен жизни, как 10 - 13 сек, и его можно видоизменить так, чтобы получить сведения о поведении носителей обоих типов в случае, когда захват ловушками играет существенную роль. Величина ФП-эффекта пропорциональна эффективному времени жизни тфп, а величина ФЭМ-эффекта пропорциональна квадратному корню из эффективного времени жизни тфэм, не равного тфп. [47]
Значительные погрешности при измерениях могут появиться из-за влияния фото - ЭДС, возникающей в образце при освещении контакта или из-за неоднородности образца. Чтобы предотвратить эти погрешности, необходимо контролировать однородность образца и тщательно экранировать контакты от попадания на них света. Расстояние от контакта до освещенной области образца должно быть больше нескольких диффузионных длин, чтобы процессы рекомбинации на контактах не влияли на спад фотопроводимости. [48]
Времена жизни, определяемые уравнениями (8.232) и (8.233), выведены в предположении стационарного случая. Если члены, содержащие Nt, существенны, то вовсе не очевидно, что и для переходных условий получится то же самое время жизни. Если число электронов в ловушках меняется, то скорость изменения Are не обязательно совпадает со скоростью изменения Ар. Этот эффект Может оказаться существенным при определении скорости спада фотопроводимости после выключения возбуждающего фотопроводимость излучения. [49]
Этот процесс происходит в течение нескольких десятых долей секунды, Наполнение 3-ловушек за это время почти не изменяется. В точке F образец снова освещается с прежней интенсивностью. По новому значению проводимости G / I можно проверить положение нуля аппаратуры ( эта предосторожность необходима при измерении больших постоянных времени, до 10 000 сек. Коли нуль аппаратуры не дрейфует, то участок EF воспроизводит истинный спад фотопроводимости, и разность проводимостей БЕ есть результат наполнения некоторых ( или всех, если освещенность достаточно велика) нормально не заполненных В-ловушек. Обычно для заполнения всех [ З - ловушек достаточно слабого света. [50]
В образцах этой группы переходы в с-зону с верхнего уровня отсутствуют. При освещении квантами с 0 49 эв / zv 0 43 эв осуществляются переходы с уровня / / в с-зону, причем, так же как и для образцов группы / /, вначале, пока свободны уровни / / /, электроны из с-зоны в основном захватываются ими. Следовательно, идет интенсивный процесс перезарядки. В принципе в результате этого процесса, как уже подчеркивалось, могут изменяться как темп генерации, так и время жизни. Прямые опыты по измерению начальных стадий нарастания и спада фотопроводимости показали, что в противоположность образцам / / группы здесь перезарядка главным образом изменяет генерацию. В соответствии с увеличением темпа генерации кривая релаксации на рис. 136, в имеет медленно нарастающую компоненту. [51]