Rev. Phys. Appl. (Paris) 2, 72-78 (1967)
DOI: 10.1051/rphysap:019670020207200

Étude d'un effet photothermique particulier dans les semi-conducteurs

J. Oualid

Laboratoire d'Électricité et d'Héliotechnique, Laboratoire de Physique SPCN , Faculté des Sciences, Marseille-Saint-Jérôme

Abstract
When a semi-conductor is illuminated with a strong enough radiation pulse, an increase of thermal conductivity is observed. This so called photothermal effect is studied in the case of a semi-conductor slab illuminate on one face by a short pulse of light. A theoretical temperature distribution and an approximated expression for the relative variation of the thermal conductivity, leading to quantum efficiency for electron-hole creation and scattering length measurements, are given. An experiment with a germanium sample is described. The theoretical results and the formulated hypotheses are fairly well verified.

Résumé
On présente l'effet photothermique dans les semi-conducteurs qui consiste en une augmentation apparente de la conductibilité thermique d'un semi-conducteur éclairé par un rayonnement d'énergie suffisante. On établit théoriquement la distribution de température dans une plaquette semi-conductrice éclairée sur une des faces par une impulsion lumineuse brève. On calcule une expression approchée de la variation relative de la conductibilité thermique qui permet de déterminer directement le rendement quantique de création de paires électron-trou et leur longueur de diffusion. On décrit enfin une expérience sur un échantillon de germanium qui a permis de vérifier assez correctement les résultats théoriques, ce qui justifie les hypothèses formulées.

PACS
6500 - Thermal properties of condensed matter.
7220 - Electrical conductivity phenomena in semiconductors and insulators.

Key words
thermal conductivity -- light -- germanium -- elemental semiconductors -- semiconductors