Photoconductivity of InSe Single Crystals

Abstract

Photoconductivity is studied in n-type InSe single crystals, grown from a non-stoichiometric melt by the Bridgman-Stockbarger method. The spectral response of photoconductivity, related to the near edge absorption spectrum, shows a well defined maximum corresponding to the excitonic region of absorption. A strong thermal quenching of photoconductivity is observed at various excitation levels. Corresponding to the quenching, a superlinear behaviour of the photocurrent as a function of exciting light intensity is found (ΔIph ∼ L2). The analysis of the thermal quenching according to Bube's model indicates a level at 0.20 eV from the upper limit of the valence band and gives an electron–hole capture cross-section ratio Sp/Sn of 6 × 102 for the sensitizing centers and their concentration ratio N1/N2 to 0.21. In n-leitenden InSe-Einkristallen aus einer nichtstöchiometrischen Schmelze nach der Bridgman-Stockbarger-Methode wird die Photoleitfähigkeit untersucht. Die mit dem Kantenabsorptionsspektrum verknüpfte spektrale Photoleitfähigkeitsresponse zeigt ein wohldefiniertes Maximum, das dem Exzitonenbereich der Absorption entspricht. Eine starke thermische Tilgung der Photoleitfähigkeit wird bei verschiedenen Anregungsniveaus beobachtet. Entsprechend der Tilgung wird ein superlineares Verhalten des Photostromes als Funktion der Anregungslichtintensität (ΔIph ∼ L2) gefunden. Eine Analyse der thermischen Tilgung nach dem Modell von Bube ergibt ein Niveau bei 0,20 eV oberhalb der Valenzbandgrenze und ein Verhältnis der Elektronen–Loch-Einfangquerschnitte Sp/Sn von 6 × 102 für die Sensibilisierungszentren und ein Konzentrationsverhältnis N1/N2 von 0,21.