Fotoconductividad modulada utilizada para determinar la densidad de estados en el gap de semiconductores defectuosos

JAVIER SCHMIDT; ROBERTO KOROPECKI; ROBERTO ARCE

Villa de Merlo, San Luis

Congreso; 91º Reunión Nacional de Física; 2006

Asociación Física Argentina

En este trabajo exploramos y discutimos la información que la técnica de fotoconductividad modulada (MPC) puede proporcionar respecto de la densidad de estados (DOS) en el gap de semiconductores defectuosos. En la técnica de MPC la muestra se ilumina con la superposición de un flujo de luz continuo más una componente modulada con una frecuencia angular w, registrándose el módulo de la fotocorriente alterna resultante y también su fase respecto de la excitación. Debido a la interacción de los portadores fotogenerados con estados localizados del gap del semiconductor, usualmente existe un retardo de fase entre la corriente y la excitación. En publicaciones previas hemos mostrado que, dependiendo del valor de w, existen dos regimenes a considerar, el de alta frecuencia (HF-MPC) y el de baja frecuencia (LF-MPC). En este trabajo discutimos distintos algoritmos que pueden aplicarse a cada uno de los regimenes para extraer la DOS. Mostramos cómo la combinación de ambos métodos provee información complementaria respecto de la DOS y la sección eficaz de captura de los estados del gap. Como ejemplo de la aplicación de estas técnicas a una situación experimental, en este trabajo utilizamos los métodos anteriores para extraer la DOS en el gap de una muestra cristalina de GaAs:Cr. Discutimos la interpretación de los resultados obtenidos con la ayuda de cálculos numéricos que reproducen nuestras mediciones, y analizamos las condiciones bajo las cuales es posible lograr la reconstrucción precisa de una DOS arbitraria.