Фотоэлектретное состояние без внешнего поляризующего поля в однородных полупроводниках

Abstract

В работе показана возможность и разработана теория фотоэлектретного состояния в однородных полупроводниках. Фотоэлектретное состояние возникает в отсутствие внешнего поляризующего поля в результате одного лишь освещения. Для многослойной структуры с однородными микрообластями, являющимися фотоактивными, найдено выражение для фотонапряжения с учетом глубоких уровней прилипания для неосновных носителей заряда. Когда время жизни свободных неосновных носителей намного меньше времени жизни носителей на уровне прилипания в структуре, наблюдается фотоэлектретное состояние. В простейшем случае фотонапряжение релаксирует по экспоненциальному закону. Время релаксации исчисляется несколькими часами. Наиболее перспективным материалом для наблюдения фотоэлектретного состояния без внешнего поляризующего поля является кремний. Структуры, в которых наблюдается этот эффект, могут быть применены как элементы памяти и в электрофотографии.

У роботі показані можливість і розроблена теорія фотоелектретного стану в однорідних напівпровідниках. Фотоелектретний стан виникає під час відсутності зовнішнього поляризуючого поля в результаті одного лише висвітлення. Для багатошарової структури з однорідними мікрообластями, що є фотоактивними, знайдий вираз для фотонапруги з урахуванням глибоких рівнів прилипання для неосновних носіїв заряду. Коли час життя вільних неосновних носіїв набагато менший часу життя носіїв на рівні прилипання, в структурі спостерігається фотоелектретний стан. У найпростішому випадку фотонапруга релаксує за експоненціальному законом. Час релаксації обчислюється декількома годинниками. Найбільш перспективним матеріалом для спостереження фотоэлектретного стану без зовнішнього поляризуючого поля є кремній. Структури, у яких спостерігається цей ефект, можуть бути застосовані як елементи пам’яті та в електрофотографії.

In this work has been created the theory of the photoelectrets state in homogeneous semiconductors. The photo-electrets of such type can be created as the result of only the illumination without external electric field. In this case the polarizing factor is the difference of mobility electrons and holes. For multilayered structure with homogeneous micro areas being photoactive, the expression for a photo voltage is found in view of deep levels sticking for the non-basic carriers of the charge. The photo-electrets state is observed when the time of life of free non-basic carriers is much less than time of life of carriers at a level of sticking in structure. In the elementary case a photo voltage is relaxes on the exponential law. The time relaxation is estimated by several hours. The most perspective material for supervision of the photo-electrets state without external polarizing field is the silicon. Structures, in which this effect is observed can be applied as elements of memory and in electro photography.