Détermination des paramètres de piégeage du sulfure de zinc en couches minces

Abstract

Les énergies et les densités des pièges présents dans les couches minces de ZnS, déposées par évaporation sous vide sur des supports en silice, ont été déterminées à partir des mesures de courants limités par la charge d'espace et de courants stimulés thermiquement. L'auteur a trouvé que l'indium réalise un contact ohmique lorsqu'il est déposé sur le ZnS à la température ambiante alors que pour l'aluminium la couche de ZnS doit être maintenue à 150 °C. Les caractéristiques courant (I)-tension (V) à l'obscurité présentent plusieurs régions ; en particulier une où I ∼ Vn avec 3 < n < 7 et une autre où I ∼ V2. Les résultats sont interprétés à partir d'un modèle théorique à 2 niveaux. L'un, situé à 0,71 eV en dessous de la bande de conduction, possède une distribution exponentielle des pièges en fonction de l'énergie. L'autre, discret, est situé à 0,32 eV en-dessous de la bande de conduction. Les densités de pièges de ces deux niveaux sont respectivement 1015 et 2 x 1020 cm-3. La mesure des courants stimulés thermiquement après injection optique ou électronique confirme l'étude précédente. Elle fournit trois niveaux pièges situés à 0,73, 0,24 et 0,10 eV en-dessous de la bande de conduction dont les densités sont respectivement égales à 6 x 1015, 3 × 1015 et 3 × 1014 cm-3. Ces résultats sont comparés à ceux obtenus sur des poudres et des monocristaux de ZnS et une identification de ces pièges est proposée