为什么硫化镉中的光生电子更倾向于轴向运输?

发布网友发布时间：2023-10-13 19:06

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热心网友时间：2024-11-05 12:37

硫化镉（CdS）是一种半导体材料，具有良好的光电子性能。在CdS中，当光照射到材料表面时，会激发出光生电子和空穴对。这些电子和空穴对将通过自由载流子的形式传递，并在整个材料中移动。
研究表明，在CdS中，轴向（即垂直于晶格平面方向）运输比平行于晶格平面的运输更有效。这可以归因于以下两个原因：
1. 几何*：CdS多晶薄片中充满了大量粗糙表面、界面和缺陷，其中许多是氧化物或有机物残余物等杂质。这些障碍物在晶格平面方向阻碍了电子与空穴之间的有效相遇。相比之下，在垂直于晶格平面方向上，电子和空穴都有更高的概率遇到并形成有效的电子-空穴对。
2. 能带结构：CdS的能带结构是类似于锥形的，而且存在着大量缺陷态，各种载流子状态存在的强耦合*了在平面内的扩散。而在垂直方向沿着能带的锥形缺陷密集区，多个已被激发到传导带高能态阶段的电子在其范围内发生大量反弹、开辟不同运动路径，并与空穴相遇后贡献出更多电流。
综上所述，虽然平面内也有电子和空穴运输，但是由于几何*和能带结构，垂直轴向运输是CdS中光生载流子传输的主要机制。