Cтраница 3
Как было указано выше, для полного использования фотопроводимости, связанной с уровнем 0 16 эВ, необходимо компенсировать все остаточные мелкие акцепторы. Однако получаемое таким образом устройство отнюдь не превосходит приемников, работающих на собственной фотопроводимости в той же области длин волн ( до - 6 мкм), и потому не имеет практического значения. [31]
![]() |
Схема опыта для измерения фотопроводимости. [32] |
При внутреннем фотоэффекте первичным процессом является поглощение фотона с энергией, достаточной для возбуждения электрона в зану проводимости или на локальные уровни, расположенные в запрещенной зоне полупроводника ( см. гл. Если оптическое возбуждение электронов происходит из валентной зоны в зону проводимости, то наблюдается собственная фотопроводимость, которую создают носители обоих знаков. При этом, очевидно, энергия фотона должна быть не меньше ширины запрещенной зоны. Таким образом, изучение фотопроводимости дает еще один метод измерения ширины запрещенной зоны. [33]
Использование таких материалов значительно увеличивает коэффициент полезного действия термоэлектрических преобразователей. Они нужны для разработки полупроводниковых оптических квантовых генераторов и фотоэлектрических приемников, использующих эффект собственной фотопроводимости, для диапазона длин волн не выше 5 - 7 мкм. В полупроводниках с малой шириной запрещенной зоны и с высокой подвижностью носителей тока ( типа InSb) обнаружены различные физические явления, представляющие особый практический интерес. [34]
В кристалле, подвергнутом фотохимическому разложению, фотопроводимость ограничивается полосой, центр которой соответствует 4200 А. В этом отношении азид таллия сходен с азидом серебра, для которого Макларен и Роджерс не смогли обнаружить собственной фотопроводимости. В то же время это подтверждает точку зрения, что даже в азиде таллия пик при 4200 А обусловлен переходами, связанными с металлическим таллием. [35]
![]() |
Схема переходов для примесной фотопроводимости. [36] |
Величины трел и тникр могут отличаться на много порядков. Ниже для иллюстрации приводятся результаты сравнения величин тмикр и трел для двух важных частных случаев: 1) примесная фотопроводимость, 2) собственная фотопроводимость при рекомбинации через ловушки. [37]
Примесная фотопроводимость в образцах обоих типов имеет одну и ту же спектральную зависимость с энергией активации около 0 3 ее. Собственная фотопроводимость, измеренная при 0 83 эв, зависит от состава образцов, возрастая по мере роста в них доли электронной проводимости. Между собственной фоточувствителыюстыо и временем установления фотоответа существует линейная связь. В таких образцах имеет место эффект гашения в области от 0 3 до 0 7 ав. Экспериментальные результаты обсуждаются с точки зрения модели, согласно которой примесный центр способен захватывать два избыточных электрона. [38]
![]() |
Зонная модель фотопроводимости, а. [39] |
Поглощение света можно наглядно представить с помощью зонной модели. На рис. 7.11 приведена схема образования свободных носителей заряда. В случае собственной фотопроводимости ( а) электроны после поглощения квантов перемещаются из валентной зоны V в зону проводимости L: одновременно возникают свободные электроны и дырки. [40]
Фотон с энергией / iv, равной или большей ширины запрещенной зоны AWo ( / iv - Wa), переводит электрон из валентной зоны в зону проводимости. При этом образуется пара электрон в зоне проводимости и дырка в валентной зоне. Она участвует в создании собственной фотопроводимости полупроводника. [41]
Фотон с энергией hv, равной или большей ширины запрещенной зоны АЖ0 ( пу A WQ), переводит электрон из валентной зоны в зону проводимости. При этом образуется пара - электрон в зоне ггроводимости и дырка в валентной зоне. Они участвуют в создании собственной фотопроводимости полупроводника. [42]
Основным процессом во ФТИС является фотопроводимость с участием фононов. Например, собственный полупроводник при низкой температуре может иметь очень малую проводимость, поскольку в нем мало термически возбужденных носителей. Возникающая в результате проводимость называется собственной фотопроводимостью. В легированном полупроводнике при низких температурах ( когда все носители выморожены на мелких примесях) может возникать несобственная или примесная фотопроводимость, если энергия фотонов падающего света достаточна для ионизации примесей. [43]
С повышением температуры примесная фотопроводимость уменьшается быстрее, чем собственная. Может случиться, что уже при комнатной температуре большая часть примесных атомов термически ионизуется, и оставшаяся часть дает незначительный вклад в фотопроводимость. Поэтому примесная фотопроводимость может оказаться значительно меньше собственной фотопроводимости. [44]
Характерным свойством многих полупроводниковых материалов является фотопроводимость. Их электропроводность изменяется при освещении светом, длина волны которого может меняться от инфракрасной до ультрафиолетовой области. Фотопроводимость, обусловленную межзонными переходами, называют собственной фотопроводимостью в отличие от фотопроводимости, связанной с примесями. Для материала, электропроводность которого определяется носителями одного знака, справедливо уравнение ( I. Изменение проводимости, вызванное фотовозбуждением, описывается выражением. [45]