4. В общем случае центры прилипания сложным образом изменяют как кинетику, так и стационарную величину фп.

80) Оптическая перезарядка локальных уровней и связан­ные с ней эффекты.

Оптическая перезарядка локальных уровней обычно происходит при освещении полупроводника, находящегося при низкой температуре, межзонным светом (с энергией фотонов ħ, превышающей ширину запрещённой зоны). Такое освещение приводит к захвату электронов (или дырок) на локальные уровни, причем обратный тепловой выброс электронов с уровней в зону проводимости затруднен из-за малости температуры. В результате может возникать фотопроводимость в области спектра ħ<E_g , обусловленная переходами электронов, захваченных на локальные уровни. Особенность такой индуцированной оптической перезарядкой ФП состоит в сложной кинетике, состоящей из обычного начального роста, который сменяется спадом (из-за уменьшения концентрации электронов на локальных центрах в процессе освещения).

81) Термостимулированная проводимость.

Термостимулированная проводимость возникает при нагреве образца с предварительно перезаряженными локальными уровнями в результате теплового выброса электронов с этих уровней в зону проводимости. При постепенном нагреве первыми выбрасываются в зону наиболее мелкие уровни. Затем, по мере повышения температуры, освобождаются более глубокие уровни. В результате, на зависимости термостимулированной проводимости от температуры могут наблюдаться максимумы, отвечающие тепловому выбросу электронов с локальных уровней с различной глубиной залегания. По положению максимумов можно определить глубины залегания (энергетический спектр) локальных уровней в запрещённой зоне полупроводника.

82) Фотоэлектромагнитный эффект

ФОТОМАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ (фотоэлектромагнитный эффект, Кикоина - Носкова эффект) - возникновение электрич. поля в полупроводнике, помещённом в магн. поле, при освещении его сильно поглощаемым светом.

Если на полупроводник падает свет, частота которого со соответствует собств. поглощению: -ширина запрещённой зоны полупроводника), то в тонком поверхностном слое образуется высокая концентрация электронов и дырок. Возникающий при этом градиент их концентрации приводит к появлению диффузионного потока носителей в направлении падающего излучения. Если магнитное поле Н приложено вдоль оси oz (рис. 1), световой пучок и диффузионный поток - вдоль оси оу, то магн. поле отклоняет электроны и дырки в разные стороны, вызывая в направлении ох пространственное разделение зарядов. Если концы образца замкнуты, то в цепи возникает ток jх, если разомкнуты, то - фотоэдс (см. Фотогальванический эффект).

В слабых магн. полях эдс Ф. э. пропорциональна магн. полю Н и меняет знак при изменении направления Н на противоположное (н е ч ё т н ы й Ф. э.). Открыт И. К. Кикоиным и М. М. Носковым в 1933.

В слабых магн. полях ( mH/с<<1 , где m-подвижность носителей заряда) плотность тока

Здесь D - коэф. амбиполярной диффузии носителей заряда, п - концентрация неравновесных носителей заряда. Вид распределения п в общем случае сложен; он зависит от диффузионно-рекомбинационных параметров полупроводника, от коэф. поглощения света и квантового выхода фотогенерации носителей.

Неоднородность плотности тока приводит на некороткозамкнутом образце к циркуляции тока : ток вблизи освещаемой поверхности течёт в одну сторону, а в глубине - в противоположную сторону. В образце с разомкнутыми контактами полный ток, протекающий через всё сечение, равен 0. Наличие замкнутого циркулирующего тока в полупроводнике было доказано экспериментально: насаженный на остриё иглы цилиндрич. образец из Ge при освещении в магн. поле не прерывно вращался вокруг оси (рис. 2).

В результате действия магн. поля на замкнутый циркулирующий ток в образце, когда направления Н и диффузионного потока избыточных носителей при освещении образца не перпендикулярны друг другу, в направлении проекции Н на плоскость образца (bb', рис. 3) возникает фотоэдс, не меняющая знака при изменении направления Н на противоположное (чётный эффект, Кикоин,1934). В поликристаллич. образцах эдс чётного эффекта где q-угол между диффузионным потоком носителей и Н.

В монокристаллич. полупроводниках и чётный, и нечётный эффекты анизотропны- величина и знак эдс зависят от взаимной ориентации кристаллографич. осей и Н. Т. к. анизотропия связана с анизотропией коэф. диффузии D носителей в присутствии магн. поля, то её исследование позволяет определить эфф. массы электронов и дырок вдоль разл. кристаллографич. осей образца.

При температуpax T<= 20 К из-за разогрева носителей падающим излучением помимо обычного Ф. э., обусловленного градиентом концентрации избыточных носителей, в образце возникает эдс, связанная с градиентом степени разогрева (фототермомагн. эффект).

На основе Ф. э. созданы простые и надёжные методы определения таких параметров полупроводников, как время жизни неравновесных носителей заряда, диффузионная длина, скорость поверхностной рекомбинации, а также детекторы излучения и магнитометры.