Аннотация

Проведенные исследования показали, что фотопроводимость не легированных кристаллов CdS вблизи края поглощения различается в зависимости от геометрии контактов. При комнатной температуре в планарной геометрии транспорт осуществляется с помощью механизмов перескоков по локализованным состояниям вблизи края зоны проводимости. В сэндвич-геометрии проводимость обусловлена инжекцией электронов из контакта.

The conducted researches have shown that photoconductivity of not alloyed crystals CdS near to absorption edge differs depending on geometry of contacts. At a room temperature in planar geometry transport is carried out by means of mechanisms перескоков on the localised conditions near to edge of a zone of conductivity. In sandwich-geometry conductivity is caused by injection electron from contact.

При энергии E<E_g возможно появление примесных и дефектных состояний донорного и акцепторного типов. Этот вопрос относительно подробно исследован для кристаллов CdS [1]. Так, при Т=300 К в «чистых» (специально не легированных) кристаллах CdS, помимо основного максимума фотопроводимости, соответствующего краю фундаментального поглощения, в ряде случаев можно наблюдать, по крайней мере, два вида дополнительных максимумов (ДМ₁ и ДМ₂) [2,3,4].

Один (ДМ₁) расположен в непосредственной близости к краю поглощения (примерно на 10÷15 мэВ ниже А-экситона по энергии) и проявляет сильную зависимость от поляризации возбуждающего света [2]. Максимум фотопроводимости другого типа (ДМ₂) расположен при 300 К в области 2,38÷2,43 эВ и слабо зависит от поляризации возбуждающего света [5].

Дополнительный максимум фотопроводимости ДМ₁ обладает рядом характерных свойств: он, как правило, имеет максимальную величину при комнатной температуре, с понижением температуры его величина и полуширина существенно уменьшаются, причем при 77 К его полуширина в некоторых образцах сравнима с полушириной экситонных пиков А и В [6,2]; интенсивность ДМ₁ существенно увеличивается при предварительной засветке из области собственного поглощения, а так же из более длинноволновой области за краем поглощения [2,5]; величина этого максимума существенно зависит от приложенного к образцу напряжения: до определенной величины поля наблюдается его рост, затем максимум монотонно уменьшается и исчезает. С ростом напряженности поля максимум смещается в длинноволновую сторону, причем значительно сильнее, чем экситонные линии [5]; С повышением температуры (от 77 К) этот максимум смещается в длинноволновую сторону так же значительно быстрее, чем экситонные линии [5]. Второй дополнительный максимум фотопроводимости (ДМ₂) тоже обнаруживает в ряде образцов зависимость от подсветки собственным светом, а также существенную зависимость от величины приложенного электрического поля [7]. С понижением температуры величина этого максимума резко уменьшается [7].

Полагают, что ДМ₁ связан с проявлением донорного, а ДМ₂ – акцепторного уровней, образованных собственными дефектами в кристаллах CdS. В качестве донора выступает двухзарядный ион Cd₁⁺⁺ находящийся в междоузлии, или вакансия серы Vs⁺⁺[1].