Фотопроводимость неупорядоченных полупроводников с автолокализированными электронными парами

• Автор: Тараскин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 c. : ил

ГЛАВА I. РАВНОВЕСНЫЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ В НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ, СОДЕРЖАЩИХ ЦЕНТРЫ С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ЭНЕРШЕЙ

1.1. Структура щели для подвижности на основе теории

автолокализации электронных пар

1.2. Равновесная заселенность состояний в щели для

подвижности

1.3. Особенности температурной зависимости равновесной

концентрации однократно занятых состояний

1.4. Определение параметров "хвостов” плотности "затравочных" состояний из температурной зависимости концентрации однократно занятых центров

1.5. Основные результаты

ШВА 2. ФОТОПРОВОДИМОСТЬ НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

В РЕЖИМЕ БИМОЛЕКУЛЯРНОЙ РЕКОМБИНАЦИИ

2.1. Основные уравнения и постановка задачи
2.2. Стационарный режим освещения
2.2.а. Случай материалов с преобладанием "стандартных" однократно занятых состояний
2.2.6. Случай материалов с преобладанием "нестандартных" однократно занятых состояний
2.3. Нестационарная фотопроводимость
2.3.а. Нарастание и спад фототока в веществах с преобладанием "стандартных" однократно занятых состояний
2.3.6. Кинетика фотопроводимости в случае преобладания "нестандартных" однократно занятых состояний
2.4. Влияние центров с отрицательной корреляционной

энергией на квазиравновесный транспорт неравновесных носителей заряда
2.5. Основные результаты
ШАБА 3. ФОТОПРОВОДИМОСТЬ НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ
ПРИ ОТСУТСТВИИ ЕЙМОЛЕКУЛЯРНОСТИ РЕКОМБИНАЦИИ ЮЗ
3.1. Стационарное облучение светом одной частоты
3.2. Взаимодействие света двух частот с неупорядоченным полупроводником
3.3. Основные результаты
ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Анализ уравнения электронейтральности
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Вывод уравнения для фотопроводимости неупорядоченного полупроводника, облучаемого светом двух частот
Список литературы

В последнее время в электронике все более широкое применение находят приборы на неупорядоченных (аморфных) полупроводниках /I/. Использование неупорядоченных полупроводников вместо кристаллических обусловлено рядом преимуществ первых. К таким преимуществам можно отнести, во-первых, экономически более выгодные способы их получения (быстрое охлаждение расплава и осаждение паров на холодную подложку), не требующие тщательно контролируемых методов выращивания, как для кристаллов; во-вторых, возможность изменения в широком диапазоне свойств неупорядоченных полупроводников путем варьирования состава, различными способами приготовления или соответствующей термообработкой, что расширяет возможности устройств на аморфных материалах;в третьих, радиационная стойкость неупорядоченных веществ. Что касается областей использования неупорядоченных полупроводников, то, по-видимому, будет достаточно перечислить лишь основные из них. Так, в основе электрофотографии (ксерографии) лежит использование фотопроводяпдах свойств некоторых стекол на основе селена. Аморфный кремний широко применяется при создании дешевых элементов солнечных батарей. Для некоторых халькоге-нидных стекол существует эффект быстрого обратимого и необратимого переключения, который используется, например, для создания запоминающих устройств на основе таких материалов в вычислительных машинах.
Получение неупорядоченных полупроводников с заданными свойствами и их рациональное использование требует тщательного изучения и понимания свойств таких материалов. Этими обстоятельствами и обусловлен все усиливающийся интерес к неупорядоченным конденсированным средам в области как теории,так и эксперимента. Исследование здесь ведется по многим направлениям, одним из которых является изучение электронной структуры рассматриваемых веществ.

ГЛАВА
ФОТОПРОВОДИМОСТЬ НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ В РЕШМЕ БИМОЛЕКУЛЯРНОЙ РЕКОМЕИНАЩИ
Во второй главе диссертации анализируются неравновесные электронные явления (в основном, фотопроводимость и/частично,транспорт неравновесных носителей заряда) в неупорядоченных полупроводниках, содержащих центры с О . Как и в первой главе, рассмотрение приводится на основе теории АЛЭП / 37,47 /, предсказывающей наличие в ЩП определенного класса неупорядоченных полупроводников достаточно большой концентрации центров с отрицательной корреляционной энергией. Основное внимание уделяется особенностям ФП (и, частично транспорта), которые обусловлены наличием таких центров. При этом рассматривается режим бимолекулярной рекомбинации неравновесных носителей заряда, наличие которого подтверждается экспериментами по ФП, выполненными для ряда, в основном Те - содержащих, СП /3,23,28,74-81 /. Именно в таком режиме влияние "нестандартных" состояний в ЩП, частично выступающих в качестве центров рекомбинации (ЦР), оказывается наиболее существенным.
В ряде работ /40-43 /г как отмечено во Введении, теоретический анализ ФП в СП осуществлялся на основе моделей электронной структуры, согласно которым центрами с отрицательной корреляционной энергией являются собственные структурные дефекты /38-39 /. Несмотря на некоторые общие черты, как, например, квазиравновес-ная связь концентрации свободных носителей заряда, такой анализ существенно отличается от проводимого ниже рассмотрения. В этой связи прежде всего следует указать на различные представления о структуре ЩП, используемой при анализе ФП: моноуровни с отрицательной корреляционной энергией в моделях СМ /38 / или КАФ /39 /, и непрерывные плотности распределения локализованных состояний, среди которых лишь небольшая часть обладает отрицательной корреля-