Читальный зал -->  Солнечные элементы 

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

Рис. 1.9. Изменение зависимости удельной фотопроводимости Да от времени t под влиянием процессов захвата и поверхностной рекомбинации носителей при силшом поглощении света: 7-5 = 0, захват носителей отсутствует; 2 -5 10 см/с; 3 - захват носителей

	X -

t, МКС

в качестве источников излучения применяют газоразрядные ксеноновые импульсные лампы, устройства, снабженные вращающимися зеркалами, и импульсные генераторы рентгеновского излучения. При возбуждении избыточных носителей синусоидально модулированным (например, с помощью ячейки Керра) лазерным излучением с частотой модуляции cj между сигналом фотопроводимости и световым сигналом возникает фазовый сдвиг на угол б, причем tg 0 = cjt. Этот метод позволяет измерять значения времени жизни носителей не менее 10 * с.

Релаксацию фотопроводимости можно наблюдать непосредственно, применяя омические контакты, или косвенным путем по поглощению микроволнового излучения [Larrabee, 1960; Atwater, 1961], с помощью емкостных измерений [Weingarten, Rothberg, 1961], по поглощению света свободными носителями заряда [Harrick, 1956] или по фотолюминесценции [Vilms, Spicer, 1965].

Наличие ловушек для носителей заряда может оказывать существенное влияние на постоянную времени процесса затухания фотопроводимости, измеряемую с помощью данного и других методов, вследствие чего получаемое время жизни носителей оказывается намного больше реального значения. Измерения дают достоверные результаты при равенстве значений времени жизни электронов и дырок, что реализуется при межзонной рекомбинации или при кратковременном (по сравнению с временем жизни) захвате носителей ловушками, расположенными в середине запрещенной зоны. Если же продолжительность пребывания носителей на ловушечных уровнях превьппает их время жизни, то измеряемая постоянная времени определяется главным образом временем, необходимым для опустошения ловушек. Процессы, связанные с захватом носителей, сложны для описания, поэтому желательно их исключить посредством выбора соответствующих экспериментальных условий. Влияние процессов захвата и поверхностной рекомбинации носителей заряда на фотопроводимость иллюстрирует рис. 1.9. Как правило, при высоких уровнях инжекции эффект захвата носителей проявляется слабо, поскольку концентрация свободных носителей превьппает концентрацию ловушечных уровней, и в этих условиях возможно насыщение ловушек носителями заряда. Теоретический анализ влияния процесса захвата носителей заряда на фотопроводимость выполнен Ван Рузброком и Роузом [Van Roosbroeck, 1960; Rose, 1963].

1.6.3. Поверхностная фото-ЭДС

При использовании этого метода поверхность массивного образца полупроводникового материала облучают сильно поглощаюпщмся светом и установившийся поверхностный потенциал регистрируют с помощью прозрачного емкостного зонда при импульсном или модулированном освещении. Если L > Wj (Wfj - ширина обедненного слоя), то концентрация избыточных носителей заряда у поверхности будет

Ar,pqr{l-R)/{[(D /L )+S] [1 + l/(a(X)i )]} , (1.32)

где R - коэффициент отражения света поверхностью, а Г - плотность потока фотонов. Поверхностный потенциал Vg связан с Апр зависимостью Vs < (kT/q)In(Апр/про). Полагая, что D ,L и5 не меняются, значение L можно найти по графику зависимости плотности потока фотонов Г, необходимой для поддержания постоянного поверхностного потенциала, т.е. постоянного значения Апр, от 1/а(Х) при различных длинах волн. При этом нет необходимости определять зависимость от Дир, тогда как значения а(Х) должны быть известны. Данный метод рассмотрен [CkDodman, 1961; Johnson, 1957а, b;Choo, Sanderson, 1970].

В готовых приборах с р-и-переходом или барьером Шоттки (при условии, что параметры не зависят от облученности) для определения L можно измерять не Fj, а напряжение холостого хода [Waldner, 1959; Subhashiev е. а., 1961; Loferski, Wysocki, 1961]. Модифицированный метод поверхностной фото-ЭДС [Wang, 1974] позволяет исследовать приборы с мелкозалегающим р - и-переходом.

Аналогичный способ обработки экспериментальных данных применяется и при измерениях зависимости плотности фототока готовых солнечных элементов (в стационарном режиме) от длины волны света. При выполнении условия L > Ji ъ тыльно-барьерном элементе с гетеропереходом согласно уравнению (1.19) равна

JL=qrh[l -Л(Х)] [1 + 1/(а(Х)1 )]. (1.33)

Здесь h - постоянная, характеризующая эффективность собирания фотогенерированных носителей; R (X) - коэффициент отражения света. Зависимость от а (X) при постоянных значениях Г представляет собой прямую линию, по углу наклона которой можно определить L [Stokes, Chu, 1977].

Указанные методы применимы в тех случаях, когда значения L примерно равны глубине поглощения света а~, поэтому в материалах с прямыми оптическими переходами могут быть измерены чрезвычайно малые значения времени жизни носителей. Особое преимущество этих методов состоит в том, что на результаты измерений не оказывают влияния поверхностная рекомбинация, захват ловушками основных носителей заряда и процесс захвата неосновных носителей умеренной интенсивности [Choo, Mazur, 1970].

Близкий по используемому физическому принципу метод определения диффузионной длины и скорости поверхностной рекомбинации носителей основан на измерении зависимости эффективной толщины поглощающего слоя от обратного напряжения смещения [Kim е. а., 1980].

1.6.4. Фотоэлектромагнитный эффект

Для измерений очеаь малых значений т (около 1(Г с) [Subhashiev, 1963] можно использовать эффект, аналогичный эффекту Холла, но возникающий при наличии диффузионного тока фотогенерированных носителей. Захват носителей заряда ловушками почти не сказывается на результатах измеретий, однако в тонких образцах может оказаться существенным влияние поверхностной рекомбинации. Если при одинаковой интенсивности света измерить фотоэлектромагнитный ток /рЕМ и стационарную фотопроводимость Аа (в отсутствие магнитного поля), то при я = 7р = г

r = 52?(Aa)V/EM.

где D = кТц/q, а 5 - магнитная индукция. Найденное значение т не зависит от скорости рекомбинации носителей и интенсивности света при условии, что L существенно меньше толщины образца [Smith, 1968].

1.6.5. Ток, возбзгждаемый электронным и ;ветовым пучками

В этом методе избыточные носители заряда возбувдаются световым или электронным пучком в очень малом обьеме на расстоянии х от р-п-перехода или &1рьера Шоттки, где затем происходит их разделение (рис. 1.10). Измеряемый ток короткого замыкания сложным образом зависит от формы образца н свойств материала [Berz, Kuiken, 1976],

Рис. 1.10. Электрическая схема для измерения тока, иаведениого электронным или световым пучком (в), и схема взаимного расположения образца и пучка, возбуждающего носители заряда (б):

1 - солнечный элемент; 2 - усилитель тока; 3 - сигнал; 4 - электронный или световой пучок; 5 - область генерации; 6 - плоскость р- л-перехода

однако при достаточно больших значениях x/L выражение для /$с упрощается н приводится к виду

Isc А ехрx/L), (1.34)

где А - некоторая постоянная. При установлении стационарного режима фотогенерации эффект захвата носителей заряда практически не влияет

Фотоэпектромагаитный эффект, открытый И. К. Кикоиным и М. М. Носковым, связан с появлением электрического поля ,в освещенном полупроводнике, находящемся в магнитном поле. - Прим. пер.

3 -Зак. 609 33

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.