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Untersuchungen zum photokapazitiven Effekt von Phosphoren

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Physik der kondensierten Materie

Zusammenfassung

Kapazität und Verlustwinkel einiger Phosphore werden als Funktion der Bestrahlungs-instensität bei verschiedenen Temperaturen und Meßfrequenzen gemessen. Ferner wird das Abklingen des photokapazitiven Effekts nach Abschalten der Strahlung beobachtet. Es werden Kriterien entwickelt zur Entscheidung der Frage, ob der photokapazitive Effekt Leitungselektronen zugeschrieben werden kann (Photoleitungseffekt 1. Art), Störband-Elektronen (Photoleitungseffekt 2. Art) oder der Polarisation gefüllter Haftstellen (photodielektrischer Effekt). Diese beruhen auf dem Abklingungsverhalten bei niedriger Temperatur (schnell, bzw. langsam, bzw. langsam) und der Dispersion im Niederfrequenzgebiet (stark, bzw. stark, bzw. schwach). Selbst für Photoleitungseffekt 1. Art ist der Beitrag von Elektronen in flachen Haftstellen wesentlich; die Leitfähigkeit kann aber trotzdem aus Kapazitätsmessungen bestimmt werden.

Résumé

La capacitance et l’angle des pertes de quelques phosphores sont mesurés en fonction de l’intensité d’irradiation à différentes températures et à différentes fréquences. La décroissance de l’effet photocapacitif après disjonction de l’irradiation est observée. Des critères sont développés pour discerner les effets photoconductif de première espèce (dû aux électrons en bande de conductivité), photoconductif de seconde espèce (dû aux électrons dans une bande d’impurité) et photodiélectrique (dû aux électrons en pièges). Ils sont fondés à la décroissance à température basse (vite; lente; lente) et à la dispersion aux fréquences basses (forte; forte; faible). L’équilibre entre les électrons en bande de conductivité et en pièges est essentiel même pour l’effet photoconductif de première espèce. Il est néanmoins possible de déterminer la conductivité des mesures de la capacitance.

Abstract

Capacitance and loss angle of several phosphors are measured as a function of exciting irradiation intensity at different temperatures and different frequencies. Furthermore, the decay of the photocapacitive effect after shutting off the radiation is observed. Criteria are developed for deciding whether the photocapacitive effect is due to conduction band electrons (photoconductive effect of first kind), to impurity band electrons (photoconductive effect of second kind), or to polarization of filled traps (photodielectric effect). These are based on the decay behavior at low temperature (fast, slow, slow, respectively) and the dispersion at low frequencies (strong, strong, weak, respectively). It is shown that even for the photoconductive effect of first kind the interplay of conduction band and shallow traps is essential but that, nevertheless, conductivity data can be obtained from capacitance measurements.

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Authors and Affiliations

  1. Physikalische Chemie, Universität Freiburg i. Br., Freiburg i. Br.

    Dieter Siebert (Professur)

  2. Institut für Elektrowerkstoffe, Fraunhofer-Gesellschaft, Freiburg i. Br.

    Frank Matossi

Authors
  1. Dieter Siebert
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  2. Frank Matossi
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Auszug aus der Dissertation an der Universität Freiburg i. Br.

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Siebert, D., Matossi, F. Untersuchungen zum photokapazitiven Effekt von Phosphoren. Phys kondens Materie 2, 334–354 (1964). https://doi.org/10.1007/BF02422623

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