Кинетика неравновесной рекомбинации в аморфных полупроводниках

В. И. Архипов, М. С. Иову, А. И. Руденко, С. Д. Шутов


Аннотация: Рекомбинационный процесс в неупорядоченном полупроводнике, контролируемый захватом на квазинепрерывно распределенные по энергии локализованные состояния, рассмотрен в условиях неустановившегося термического равновесия между фракциями подвижных и локализованных носителей заряда. Главной особенностью рекомбинационного процесса является широкая дисперсия времен рекомбинации, обусловленная многократным захватом носителей на распределенные по энергии локализованные состояния. Результаты теоретического анализа представлены в виде зависимостей переходных фототоков от времени при импульсном и ступенчатом режиме фотогенерации различной интенсивности. Для модели экспоненциального распределения локализованных состояний по энергии показано, что кинетика фототока имеет аномальную степенную зависимость от времени, показатель которой определяется константой распределения и преобладающим при данных условиях моно- или бимолекулярным рекомбинационным процессом. Расчетные зависимости кинетики фототока сопоставлены с данными соответствующего эксперимента, выполненного на аморфных полупроводниковых материалах (As$_{2}$S$_{3}$)$_{0.55}$(Sb$_{2}$S$_{3}$)$_{0.45}$ и As$_{2}$Se$_{3}$, в которых установлен дисперсионный тип переноса заряда, указывающий на существование широкого спектра времен делокализации носителей.