Ю.И. Кузьмин1

1 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН (г. Санкт-Петербург, Россия)

1 iourk@yandex.ru

Постановка проблемы. На сегодняшний день исследование динамики фотоиндуцированного заряда в высокоомных фотопроводящих материалах является актуальным. Во-первых, такие материалы представляют интерес для использования в системах оптической обработки, передачи и хранения информации. Во-вторых, техника нестационарных инжекционных токов используется для определения характеристических параметров высокоомных материалов, для которых затруднено использование иных методов измерений, в частности, основанных на эффекте Холла. В связи с этим предлагается рассмотреть процессы фотовозбуждения, инжекции и переноса неравновесных носителей заряда в структуре пространственно-временного модулятора света, который может быть использован как для записи, так и для обработки информации.

Цель. Изучить влияние инжекционного тока на нестационарный фототок в пространственно-временном электрооптическом модуляторе при произвольном поглощении света с учетом захвата носителей заряда на ловушки.

Результаты. Обнаружены осцилляции фототока, вызванные генерацией чередующихся областей отрицательного и положительного заряда в виде доменов, движущихся от коллектора к эмиттеру. Показано, что инжекционный ток приводит к стабилизации электрического поля на эмиттере.

Практическая значимость. Эффект, установленный в результате исследования, может быть использован для оптимизации режимов работы пространственно-временных электрооптических модуляторов.

Кузьмин Ю.И. Осцилляции фототока в структуре пространственно-временного электрооптического модулятора при монополярной инжекции из освещаемого контакта // Электромагнитные волны и электронные системы. 2024. Т. 29. № 3. С. 5−12. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202403-01

1. Frejlich J. Photorefractive materials: fundamental concepts, holographic recording and materials characterization. Hoboken, New Jersey: Wiley. 2007. 336 p.
2. Gamaly E.G., Juodkazis S., Mizeikis V., Misawa H., Rode A.V., Krolikowski W. Modification of refractive index by a single femtosecond pulse confined inside a bulk of a photorefractive crystal // Physical Review B. 2010. V. 81. № 5. P. 054113. DOI 10.1103/ PhysRevB.81.054113.
3. Hernandez-Garay M.P., Martinez-Matos O., Izquierdo J.G., Calvo M.L., Vaveliuk P., Cheben P., Banares L. Femtosecond spectral pulse shaping with holographic gratings recorded in photopolymerizable glasses // Optics Express. 2011. V. 19. № 2. P. 1516–1527. DOI 10.1364/OE.19.001516.
4. Туркин Я.В., Губина А.С. Фотоиндуцированная спиновая поляризация в двумерном материале со спин-орбитальным взаимодействием // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 8(12). С. 128–133. DOI 10.18127/j00338486-201908(12)-20.
5. Böer K.W. Introduction to Space Charge Effects in Semiconductors. Berlin: Springer. 2010. 331 p. DOI 10.1007/978-3-642-02236-4.
6. Haneef H.F., Zeidell A.M., Jurchescu O.D. Charge carrier traps in organic semiconductors: a review on the underlying physics and impact on electronic devices // Journal of Materials Chemistry C. 2020. V. 8. № 3. P. 759–787. DOI 10.1039/c9tc05695e.
7. Sze S.M., Ng K.K. Physics of semiconductor devices. Hoboken, New Jersey: Wiley. 2007. 815 p.
8. Zubair M., Ang Y.S., Ang L.K. Thickness dependence of space-charge-limited current in spatially disordered organic semiconductors // IEEE Transactions on Electron Devices. 2018. V. 65. № 8. P. 3421–3429. DOI 10.1109/TED.2018.2841920.
9. Petrov M.P., Stepanov S.I., Khomenko A.V. Photorefractive crystals in coherent optical systems. Berlin: Springer. 1991. 275 p.
10. Gunter P., Huignard J.-P. Photorefractive materials and their applications 1: Basic effects. Berlin: Springer. 2006. 430 p.
11. Darr A.M., Darr C.R., Garner A.L. Theoretical assessment of transitions across thermionic, field, and space-charge-limited emission // Physical Review Research. 2020. V. 2. № 3. P. 033137. DOI 10.1103/PhysRevResearch.2.033137.
12. Ding X., Zhao Y., Xiao H., Qiao L. Engineering Schottky-to-Ohmic contact transition for 2D metal-semiconductor junctions // Applied Physics Letters. 2021. V. 118. № 9. P. 091601. DOI 10.1063/5.0039111.