Azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ sumqayit döVLƏt universiteti Əlyazması hüququnda

FƏSİL 1

GALLİUM SELENİD KRİSTALLARININ ELEKTRON XASSƏLƏRİ
Yarımkeçiricinin qadağan olunmuş zonasında aşqar səviyyələrin mövcudluğu bir çox hallarda spesifik fotoelektrik effektlərə gətirə bilir ki, onların arasında indiksiya olunmuş aşqar keçiricilik (İAK) ]1], yaddaşın uzunmüddətli relaksasiyası (YUR) [2], indiksiya olunmuş aşqar deşilmə (İAD) və onunla şərtlənən effektlər [3], temperatur-elektrik dayanıqsızlığı (TEN) və onunla bağlı cərəyanın rəqsləri [4] xüsusi maraq kəsb edir.

Adətən fotokeçiricinin kombinasiya olunmuş həyəcanlandırılması zamanı meydana çıxan bu effektlər maddənin səciyyəvi parametrlərinin və elektron proseslərinin xüsusiyyətlərini müəyyən etmək üçün faydalı olmaqdan başqa, praktik nöqteyi-nəzərdən də perspektivlidir. Yüksəkomlu GaSe monokristallarının fotoelektrik xassələri üzrə mövcud olanların işlərin [5-11] təhlili göstərir ki, bu material belə tədqiqatlar üçün münasibdir və bu tədqiqatlar bu yarımkeçiricisində tarazlıqda olmayan elektron hadisələrinin öyrənilməsi zamanı aşkar olunmuş anomaliyaların səbəblərinin müəyyənləşdirilməsi üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Sözsüz ki, bu zaman alınan nəticələr ümumilikdə A^IIIB^V tipli laylı birləşmələrin elektron xüsusiyyətlərinin anlanması üçün də faydalı ola bilər.

Yuxarıda göstərilənlərə əsaslanaraq biz GaSe monokristallarında elektrik sahəsi ilə stimullaşdırılmış keçiriciliyi və onunla şərtlənən temperatur-elektrik dayanıqsızlıqlarını tədqiq etmişik.

Aldığımız təcrübi materialların şərhinə və müzakirəsinə keçməzdən qabaq, mövzu üzrə ədəbiyyat məlumatlarının qısa icmalını verək.
1.1. Yarımkeçiricilərdə işıq və elektrik sahəsi ilə
induksiyalanmış aşqar keçiricilik.
Məxsusi işıqla induksiyalanmış aşqar fotokeçiricilik (MİAK) indiyə qədər bir sıra yarımkeçiricilərdə təcrübi şəkildə aşkar edilmişdir [12-17]. Onun mahiyyəti ən sadə və əyani şəkildə ondan ibarətdir ki, ilkin halda aşqar fotokeçiriciliyə malik olmayan (və ya zəif malik olan) yarımkeçiricilər məxsusi işığın əvvəlcədən təsirindən sonra və ya onun bilavasitə təsiri altında aşqar udulma sahəsində fotohəssaslıq əldə edirlər (və ya daha çox fotohəssas olurlar).

Hələ keçən əsrin əllinci illərində Lambe və Klik [12] təcrübi surətdə müəyyən etmişdilər ki, T=77 K temperaturda CdS<Аg monokristalları qabaqcadan işığın təsirinə məruz qaldıqda spektrin uzundalğalı hissəsində (  6 m) fotohəssaslıq əldə edirlər (MİİAK müşahidə olunur). Daha sonra 60-cı illərin əvvəllərində əməkdaşlarla bu hadisə CdSe, CdTe, Sb₂Se₃ kristallarında aşkar olundu və ətraflı tədqiq edildi [13-15]. Həmin materiallarda T=85 K temperaturda qabaqcadan işıqlandırılmanın təsirindən əvvəl və sonra fotokeçiriciliyin spektral paylanması, MİİAK-ın kinetikası və işıqlanmadan asılılığı, keçiriciliyin temperatur asılılığı, eləcə də MİİAK-ın böyümə və düşmə zaman sabitinin tərs qiymətinin aşqar işığın intensivliyindən asılılığı çıxarıl­mışdır. Alınmış məlumatların təhlili və fenomenoloji hesablamaların aparılması əsasında [13-15] işinin müəllifləri müəyyən etmişdilər ki, tədqiq edilən kristallarda MİİAK elektronların aşqar işıq tərəfindən dayaz yapışma səviyyələrindən (- yapışma mərkəzləri [l]) müvafiq zonaya atılması ilə bağlıdır. Onlar məxsusi udma oblastından olan işıqla qabaqcadan işıqlandırılmanın təsiri altında n-tip yarımkeçiricilərdə elektronlarla, p-tip yarımkeçiricilərdə isə deşiklərlə dolurlar. MİİAK-ın tədqiqi yapışmanın mərkəzlərinin işıqla qarşılıqlı təsiri (fotonun tutulma kəsiyi və bu mərkəzlər tərəfindən işığın udulma) haqqında mühüm məlumatları almağa, həmçinin yapışma səviyyələrinin əsas parametrlərini (müvafiq zonadan tutulma kəsiyini, səviyyələrin konsentrasiyasını, qadağan olunmuş zonada onların dolması və udulmasını) qiymətləndirməyə imkan verir.

MİİAK tədqiq edilən nümunənin məxsusi işıqla qabaqcadan işıqlandırılması, eləcə də bilavasitə işıqlandırılması zamanı müşahidə olunur. Aşqar işıq qoşulduqda fotocərəyanın relaksasiyası induksiya­layıcı işığın intensivliyindən (Ф_с) asılı olaraq müxtəlif cür olur. İşığın böyük intensivliklərində cərəyanın böyüməsi "alışma" xarakterinə malikdir, kiçik işığın kiçik intensivliklərində isə "alışma" özünü əhəmiyyətli dərəcədə daha zəif büruzə verir.

MİİAK-ın təcrübədə aşkar edilmiş xüsusiyyətləri aşağıdakı sadə modelin çərçivəsində izah olunur: fərz edilir ki, yarımkeçiricinin qadağan olunmuş zonasında əsas yük daşıyıcıları üçün konsentrasiyası m olan M-yapışma səviyyələri mövcuddur və onlar məxsusi işığın təsiri zamanı işığın yaratdığı əsas yük daşıyıcıları ilə dolurlar. İşığın yaratdığı qeyri-əsas yük daşıyıcıları isə bu zaman S-rekombinasiya mərkəzləri tərəfindən tutulurlar (şək. 1).