PROPRIEDADES DE TRANSPORTE ELÉTRICO E FOTOCONDUCÃO EM FILMES EPITAXIAIS DE PbTe:CaF2
Fotocondutividade persistente, PbTe dopado com CaF2, Filmes epitaxiais
Neste trabalho, foi realizada uma investigação do efeito da fotocondutividade em filmes epitaxiais de PbTe puro e PbTe dopado com CaF2 em diferentes temperaturas de dopagem: 610 °C, 700 °C e 1250 °C. Foram efetuadas medições de resistividade elétrica, fotocondutividade e efeito Hall na faixa de temperatura entre 300 K e 1,9 K, com e sem a incidência de luz sobre a superfície das amostras, revelando um forte impacto da dopagem sobre as propriedades elétricas e fotocondutivas dos filmes. Os resultados mostraram que a dopagem com CaF2 altera significativamente o comportamento da fotocondutividade, com um aumento expressivo em suas amplitudes em baixas temperaturas, exibindo valores cerca de 100 vezes superiores aos obtidos em temperatura ambiente. Adicionalmente, foi constatado que o efeito de fotocondutividade persistente é suprimido nas amostras dopadas em 610 °C e 700 °C, em contraste com os resultados apresentados pelas amostras dopadas em 1250 °C e de PbTe puro, onde esse efeito é observado ao longo de toda a faixa de temperatura analisada. A partir dos ajustes exponenciais das curvas de fotocondutividade, foram determinadas as barreiras de energia associadas à persistência. O filme de PbTe puro exibiu uma barreira de energia mais profunda (152 ± 17 meV), seguido pela amostra dopada em 610 °C (147 ± 22 meV), que também revelou uma barreira de energia adicional mais rasa em baixas temperaturas (30 ± 3 meV), possivelmente relacionada à supressão do efeito de fotocondutividade persistente. Em contrapartida, para a amostra dopada em 700 °C, essa correlação não pôde ser estabelecida, uma vez que foi identificada apenas uma barreira de energia muito rasa (9 ± 2 meV). As medições de efeito Hall confirmaram que o aumento da fotocondutividade, nas amostras de PbTe puro e PbTe dopado em 1250 °C, decorre do aumento na concentração dos portadores de carga, enquanto, para as amostras de PbTe dopadas em 610 °C e 700 °C, deve-se ao incremento na mobilidade dos portadores. Por fim, um simples modelo clássico de Drude para a amplitude da fotocondutividade foi empregado para descrever os efeitos observados.