Аннотация

С использованием метода эффекта поля экспериментально исследована роль приповерхностного электри­ческого поля в формировании низкотемпературных (Т = 77 К) спектров фотопроводимости (ФП) кристаллов CdS в области экситонных и межзонных переходов. Показана определяющая роль приповерхностного электрического поля в формировании тонкой структуры спектров, обусловленной экситонами. Установлена связь между ее типом и характером приповерхностного изгиба энергетических зон. Обнаружено в ряде кристаллов CdS «аномальное» поведение низкотемпературных (77 К) спектров ФП при наложении на поверхность полупроводника поперечного электрического поля (ПЭП).

With use of a method of effect of a field the role near-surface electrical fields in formation subambient (Т = 77) photoconductivity spectra (PC) crystals CdS in area exiton and interband transitions is experimentally investigated. The defining role surficial region electric field in formation of thin structure of the spectra caused exitons is shown. Connection between its type and character surficial region a bend of power zones is established. "The abnormal" behaviour low-temperature (77) spectra PC is revealed in a number of crystals CdS at imposing on a surface of the semiconductor of transverse  electric field (TEF).

Спектры низкотемпературной краевой фотопроводи­мости (ФП) кристаллов CdS и их изменчивость под влиянием внешних факторов исследовались в большом числе работ. Было обнаружено многообразие форм этих спектров, из которого все же удалось выделить харак­терные типы спектров и на этой основе осуществить классификацию кристаллов полупроводников [1]. Выде­лены два типа спектральных кривых ФП в зависимо­сти от соответствия линиям экситонного поглощения максимумов (первый тип) или минимумов (второй тип) фототока. Принята спектроскопическая классификация полупроводниковых кристаллов с естественной поверх­ностью, согласно которой спектр ФП первого типа, из­меренный на постоянном токе при Т = 77 К, определяет принадлежность кристалла первой группе, а спектр ФП второго типа — второй группе.

Исследования низкотемпературных спектров краевой ФП кристаллов CdS позволили также установить вы­сокую чувствительность спектра ФП, в особенности его тонкой структуры (ТС), к внешним воздействиям на полупроводник. Так, в работе [2] исследовалась за­висимость спектров краевой ФП кристаллов CdS при температуре Т = 77 К от поперечного электрического поля. Обна­ружены радикальные изменения в спектрах вплоть до изменения типа спектральной кривой ФП под влияни­ем внешнего воздействия. Была показана важная роль неоднородного приповерхностного электрического поля, а  также   объемных  мелких  и  глубоких   (r)   центров в формировании структуры этих спектров, в частно­сти ТС. Была предложена качественная модель наблюдаемого явления.

Согласно [2], влияние неоднородного приповерхност­ного электрического поля на спектральные кривые ФП CdS обусловлено зависимостью скорости поверхност­ной рекомбинации неравновесных носителей заряда от приповерхностного изгиба энергетических зон полупро­водника. В этой модели принадлежность спектральной кривой ФП к тому или иному типу определяется характером приповерхностного изгиба энергетических зон: первый тип соответствует обогащаемому (положи­тельному), а второй — обедняющему (отрицательно­му) изгибу зон вблизи поверхности. Бесструктурный спектр краевой ФП в модели [2] отвечает ситуации плоских (горизонтальных) зон у поверхности полупро­водника.

В настоящей работе изложены результаты дальней­ших исследований роли приповерхностного электриче­ского поля в формировании спектров ФП CdS при низких температурах. Эти исследования представляют собой развитие [3]; новым является изучение эффектов приповерхностного электрического поля в на спектры кра­евой ФП «бесструктурных» кристаллов CdS.