Influencia del campo eléctrico de la frontera de grano sobre el borde de absorción en semiconductores policristalinos
M. O’Reilly Lukina, A. Iribarrenb
a) Escuela Latinoamericana de Ciencias Médicas, Calle Panamericana Km. 3½, Santa Fé, Playa, Ciudad de La Habana; mollib2003@elacm.sld.cu. b) Instituto de Ciencia y Tecnología de Materiales, Universidad de La Habana, Zapata y G, Vedado, Ciudad de La Habana 10400; augusto@fisica.uh.cu† † Autor para la correspondencia.
Sumario. En materiales semiconductores desordenados se observa un aumento del parámetro de las colas y un suavizamiento del borde de absorción. En los materiales semiconductores policristalinos la frontera de granos influye significativamente en las características del material. En el presente trabajo se modeló la influencia de un campo eléctrico debido a trampas ionizadas en la frontera de grano bajo la consideración de un efecto Franz-Keldysh (FKE) localizado y espacialmente dependiente en un grano esférico. El modelo reproduce y explica la contribución de este efecto al suavizamiento del borde de absorción en estos materiales. A partir del modelo el borde de absorción se extiende hacia energías por debajo de la energía de la banda prohibida, lo que constituye un aspecto importante a tener en cuenta en el análisis de esta región. Una comparación del modelo con mediciones experimentales en películas de CdTe policristalino fue también realizado con el fin de estimar el peso del FKE en las colas de las bandas de energía..
Abstract. In disordered semiconductor materials an increasing of the tail parameter and a softening of the absorption edge is commonly observed. In semiconducting polycrystals the grain boundary influences considerably on the material characteristics. In this work we modeled the influence of an electric field due to ionized traps of the grain boundary under the consideration of a localized and spatially dependent Franz-Keldysh effect (FKE) in a spherical grain. The model reproduces and explains the contribution of this effect to the softening of the absorption edge in these materials. From the model the absorption edge extends toward energy below the band gap energy, which constitutes an important feature to take into account in the analysis of this region. Comparison of the model with experimental absorption measurements in polycrystalline CdTe films was also carried out with the aim of estimating the weight of the FKE in the energy band tails.
Palabras clave. Absorption spectra of disordered solids, 78.40.Pg; Models of condensed matter, 71.10.-w; Electron density of states in disordered solids, 71.23.-k; Franz-Keldysh effect; Polycrystalline semiconductors.
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