En física de semiconductores , el efecto foto-Dember (llamado así en honor a su descubridor Harry Dember [1] ) es la formación de un dipolo de carga en las proximidades de una superficie de semiconductores después de la generación de foto ultrarrápida de portadores de carga . [2] [3] [4] El dipolo se forma debido a la diferencia de movilidades (o constantes de difusión ) para huecos y electrones que se combinan con la ruptura de la simetríaproporcionados por la superficie conducen a una separación de carga efectiva en la dirección perpendicular a la superficie. En una muestra aislada, donde el flujo macroscópico de una corriente eléctrica está prohibido, los portadores rápidos (a menudo los electrones) se ralentizan y los portadores lentos (a menudo los huecos) se aceleran mediante un campo eléctrico, llamado campo Dember.
Una de las principales aplicaciones del efecto foto-Dember es la generación de pulsos de radiación de terahercios (THz) para la espectroscopia en el dominio del tiempo de terahercios . Este efecto está presente en la mayoría de los semiconductores, pero es particularmente fuerte en los semiconductores de brecha estrecha (principalmente arseniuros y antimónidos ) como InAs [2] [3] e InSb [4] debido a su alta movilidad de electrones . La emisión de terahercios foto-Dember no debe confundirse con la emisión de campo superficial , que se produce si las bandas de energía superficial de un semiconductor caen entre sus bandas de valencia y conducción , lo que produce un fenómeno conocido como pinning de nivel de Fermi , provocando, en su momento, flexión de la banda y, en consecuencia, la formación de una capa de agotamiento o acumulación cerca de la superficie que contribuye a la aceleración de los portadores de carga . [2] Estos dos efectos pueden contribuir de forma constructiva o destructiva a la formación del dipolo dependiendo de la dirección de la curvatura de la banda.
Ver también
- Proceso fotoelectroquímico
Referencias
- ^ H. Dember (1931). "Über eine photoelektronische Kraft en Kupferoxydul-Kristallen (CEM fotoeléctrico en cristales de óxido cuproso)". Phys. Z . 32 : 554.
- ^ a b c Johnston, MB; Whittaker, DM; Corchia, A .; Davies, AG; Linfield, EH (2002). "Simulación de generación de terahercios en superficies semiconductoras". Physical Review B . 65 (16): 165301. Código Bibliográfico : 2002PhRvB..65p5301J . doi : 10.1103 / PhysRevB.65.165301 . ISSN 0163-1829 .
- ^ a b Dekorsy, T .; Auer, H .; Bakker, HJ; Roskos, HG; Kurz, H. (1996). "Emisión electromagnética THz por fonones activos infrarrojos coherentes" (PDF) . Physical Review B . 53 (7): 4005–4014. Código Bibliográfico : 1996PhRvB..53.4005D . doi : 10.1103 / PhysRevB.53.4005 . ISSN 0163-1829 . PMID 9983955 .
- ^ a b Kono, S .; Gu, P .; Tani, M .; Sakai, K. (2000). "Dependencia de la temperatura de la radiación de terahercios de las superficies de InSb de tipo n y de InAs de tipo n". Física Aplicada B . 71 (6): 901–904. doi : 10.1007 / s003400000455 . ISSN 0946-2171 .