利用瞬态光伏技术研究半导体功能材料的光电性质

何冬青，王琦，于倩，王珏，刘洪成，杜新伟

（黑龙江省科学院高技术研究院碳材料实验室，哈尔滨150020）



利用瞬态光伏技术研究半导体功能材料的光电性质

何冬青，王琦，于倩，王珏，刘洪成，杜新伟

（黑龙江省科学院高技术研究院碳材料实验室，哈尔滨150020）

摘要：瞬态光伏技术（TPV）能够有效探索半导体功能材料中光生电荷的输运性质，是一种无损检测技术。简述了利用瞬态光伏技术探索半导体功能材料的光电性质，包括分析功能材料的类型、载流子的传输方向、载流子的寿命、分离效率等信息，这对我们理解半导体功能材料的各种光物理过程是非常有益的。

关键词：瞬态光伏技术；光生电荷；光生电子-空穴对；光生载流子

注：此工作得到了黑龙江省科学院青年创新基金优青项目的支持。

瞬态光伏技术是微区扫描技术中表面光电压的一种。表面光电压就是半导体的光伏效应，当半导体的表面被大于其带隙能的光照射时，半导体价带（VB）中的电子由于吸收了光子的能量，跃迁到半导体导带（CB），价带中留下空穴，产生光生电子-空穴对，这种光生电荷的空间分离产生的电势差为光伏效应，W. G. Adams在1876年最先观察到这一现象。1948年以后，半导体领域的开拓使得光伏效应成为一种检测手段，并应用于半导体材料特征参数的表征上。不同于稳态表面光电压（SPS）检测在连续波长的光激发下的光生载流子（电子或空穴）的分离结果，瞬态光伏技术检测的是在极短的光（纳秒ns或飞秒fs级别）激发后的光生载流子的产生、分离、复合等一系列动力学行为。……