Affordable Access

Publisher Website

Feldeffekt und photoleitung an ZnO-einkristallen

Authors
Journal
Journal of Physics and Chemistry of Solids
0022-3697
Publisher
Elsevier
Publication Date
Volume
6
Identifiers
DOI: 10.1016/0022-3697(58)90089-1

Abstract

Zusammenfassung Auf der Oberfläche von ZnO-Kristallen kann durch Einwirkung von atomarem Wasserstoff eine n-leitende Anreicherungsschicht erzeugt werden. Die hierbei auftretende grosse Oberflächen-Leitfähigkeit lässt sich wieder herabsetzen durch Adsorption von Sauerstoff oder durch Erwärmen im Vakuum. Auf diese Weise wird der bei 90°K gemessene Oberflächenleitwert in einem Bereich von fünf Grössenordnungen variiert, wobei er stets gross gegen den Volumleitwert ist. Drei verschiedene Methoden werden benutzt, um die Dichte der Ladungsträger an der Oberfläche bei konstanter Gasbeladung zu verändern: Feldeffekt, Anregung mit Wechsellicht und Anregung mit Gleichlicht. Aus dem Feldeffekt (Infiuenzierung von Ladungsträgern) oder aus der Photoleitung bei Bestrahlung mit Wechsellicht im Bereich der Eigenabsorption ergibt sich eine Driftbeweglichkeit der Elektronen. Beide Methoden führen zu gut übereinstimmenden Ergebnissen. Die Driftbeweglichkeit steigt mit der Oberflächen-Leitfähigkeit über mehrere Grössenordnungen an und erreicht 30 cm 2/Vsec als grössten Wert. Messungen der Oberflächen-Photoleitung bei Bestrahlung mit Gleichlicht im Bereich der Eigenabsorption ergeben mit Hilfe der Driftbeweglichkeit Werte für Dichte und Lebensdauer der angeregten Elektronen. Die Lebensdauer sinkt von 0,5 sec auf 7.10 −4 sec, wenn die Bestrahlungsstärke um 4 Grössenordnungen gesteigert wird. Wird dagegen die Oberflächen-Leitfähigkeit durch Adsorption oder Desorption im Bereich von 4 Grössenordnungen variiert, so bleibt die Lebensdauer konstant. Sie ist daher unabhängig von der Gasbeladung der Oberfläche. Ein einheitliche Deutung der experimentellen Ergebnisse gelingt durch die Annahme je eines Haftstellenkontinuums für Elektronen nahe an der Kante des Leitungsbandes und für Defektelektronen an der Kante des Valenzbandes. Damit sind Aussagen über die Dichte dieser, schnellen Oberflächenzustände möglich.

There are no comments yet on this publication. Be the first to share your thoughts.