Field effect and hole mobility in CdS

Summary

The investigation of hole mobilityμ _p in CdS has shown a number of apparently contradictory experimental results. In the present work we examine in some detail the kinetics of the photocurrent under field effect. One finds that the photocurrent pinch-off and the complete recovery give respectivelyμ _p =0 andμ _p ≠ 0. The contradiction can be overcome assuming a «surface hole mobility»μ _ps =0 and 24 bulk hole mobility»μ _pb ≠0. Based on this assumption, a simple mathematical model has been developed which appears to describe correctly the photocurrent kinetics under field effect. Furthermore, the results of various authors are well interpreted separating the observations into two groups according to whether the measurement ofμ _p is done moving the holes at the surface of CdS (μ _ps =0) or through the bulk only (μ _pb ≠0).

Riassunto

Vi è una apparente contraddizione in un certo numero di risultati sperimentali sulla misura della mobilità delle lacuneμ _p nel CdS. In questo lavoro si esamina in det taglio la cinematica della fotocorrente sotto effetto campo e si mostra che il «pinch-off ed il completo recupero di questa danno rispettivamente:μ _p = 0 eμ _p ≠0. La contraddizione può essere superata ammettendo che la mobilità delle lacune in superficie siaμ _ps =0 e la mobilità delle lacune in volumeμ _pb ≠0. Basandoci su questa ipotesi abbiamo sviluppato un semplice modello matematico che sembra poter descrivere correttamente la cinetica della fotocorrente per effetto del campo. I risultati sperimentali che mostrano un’apparente contraddizione possono essere ben interpretati dividendo le osservazioni in due gruppi a seconda che le misure diμ _p siano state ottenute facendo muovere le lacune attraverso la superficie del cristallo (μ _ps =0) o soltanto attraverso il volume (μ _pb ≠0).

Реэюме

Иэучение подвижности дырокμ _p в CdS обнаружило ряд очевидных противоречий с зкспериментальными реэультатами. В настояшей работе мы подробно исследуем кинетику фото-тока при полевом зффекте. Можно покаэать, что фототоковое удаление пинча и полная регенерация представляютμ _p =0 иμ _p ≠0, соответственно. Противоречие может быть преодолено, предполагая «поверхностную дырочную подвижность»μ _ps и «сплощную дырочную подвижность»μ _pb ≠0. Основываясь на зтом предположении, была раэвита простая математическая модель, которая воэникла для корректного описания фото-токовой кинеметики при полевом зффекте. Более того, реэультаты раэличных авторов хорощо интерпретируются, путем деления наблюдений на две группы, в эависимости от того, что иэменение ώp, укаэывает, что дырки движутся на поверхности CdS (μ _ps =0) или только череэ массу (μ _pb ≠0).