O‘zbekiston respublikasi o‘zbekiston oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazitligi farg‘ona davlat universireti fizika-matematika fakul’teti

2.3. Очувствление образцов.
Кинетика «самоходного» тока связана с рекомбинационно – генерационными процессами в самом кристалле. Они проявляются в опыте как длинновременные изменения тока, которые в теории не рассматриваются. Примером такого длинновременного процесса могут служить серия кривых кинетики фототока при разном времени между включением последующего импульса напряжения (рис. 5.14). Кривая I показывает исходную кинетику нарастание тока при определенной интенсивности освещения, для которой характерен быстрый участок и начинающееся, для которой дает эффективное усиление до определенного предела. Выше этого предела рост тока остановливался путем механического выключения была снята, кинетика фототока (кривая 2), имеющая такой же характер. Однако начальный «скачок» несколько уменьшился по амплутиде, а экспоненциальный темп роста «самохода» более затянут. Последовательно последующего импульса напряжения, через 4, 6, 7, 8, I I, I5, минут были сняты остальные кривые. С увеличением «времени отдыха» кристалла уменьшается величина начального «скачка», несколько увеличивается характерное время нарастание тока и проявляется своего рода задержка этого резкого нарастания тока. Если сравнить приведенные кривые с теоретическими зависимостями, то подобного явления вообще не должно быть. Действительно, если нет никаких причин, обусловленных генерационно - рекомбинационными переходами в самом кристалле, которые влияли бы на указанные промежутки времени и начальный «скачок», тогда «скачок» при любом времени выдержки был бы одинаков, строго воспроизводился и менялся только при изменении величины напряжения или освещенности, а время начала возрастания «самохода» было бы постоянным.
В силу этого выявленная зависимость между временем «отдыха» кристалла и задержкой резкого нарастание тока не может быть объяснена в рамках упомянутой теории. Скорее всего, она связана с перезарядкой примесных состояний, в частности центров рекомбинации электронно-дырочных пар, при прохождении тока в полупроводнике с плазменными контактами. Более конкретно это можно представить как прохождение в начале тока монополярной инжекции и следующего за ним тока двойной инжекции, приводящих к перезарядке примесных центров, ответственных за рекомбинацию. Таким образом, время жизни носителей зарядов значительно увеличивается, а образец постепенно приходит в очувствленное состояние.
В эксперимерименте при использовании не прошедшего тренировку образца первоначально наблюдается кинетика тока, характерная для монополярной инжекции, - сначалс выброс тока, а затем уменьшение его до пекоего стационарного значения. Эго соответствует захвату электронов при монополярной инжекции на локальные уровни в запрещенной зоне. Такой вид начальной кривой кинетики, полученный на одном из образцов, изображен на рис. 5.15.

Следует отметить, что при импользовании обычных металлических контактов, когда не происходит «самоходное» усиление, кристаллы арсенида галлия обладают временем порядка I – I0 нс. С плазменным контактом это время на несколько порядков выше. Иногда удается проследить длительность этих процессов. Так, например, в одном из экспериментов (рис. 5.16) при приложенном к ИС напряжении был выключен свет. При этом наблюдалась медленная кинетика спадания тока, продолжавшаяся более десяти секунд. В момент выключения света ток был несколько ниже, после которого наступает спад.

Выполненные исследования показали, что процесс усиления фототока в ИС с двумя плазменными контактами очень сложен и зависит от многих факторов, в частности от однородности освещения поверхности полупроводника, свойств самого плазменного разряда, внутренних свойств собственно полупроводника и т.д. И все же мы попытались использовать этот вид усиления для повышения чувствительности фотографического процесса в ИС.