Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 23, Numéro 8, août 1988
Page(s) 1375 - 1382
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:019880023080137500
Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 1375-1382 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:019880023080137500

Photoelectrochemical measurement of effective diffusion length of carriers in lamellar semiconductors. Application to InSe

B. Theys

Laboratoire de Physique des Solides, CNRS, 1 place Aristide Briand, 92195 Meudon Cedex, France


Abstract
Owing to the anisotropy of the optical and electronic properties of layered materials, the photocurrent density (or the quantum efficiency) delivered by a lamellar semiconductor/electrolyte junction is dependent upon both the angle of incidence and the angle of polarization of the incoming light beam with respect to the crystallographic axis of the electrode. This dependence is analytically described and it is shown that this result can be used to measure the photogenerated minority carrier effective diffusion length in this family of materials. In a second part, this method of measurement is applied to the III-VI compound InSe. The conclusions agree very well with the values of diffusion lengths published previously.


Résumé
A cause de l'anisotropie des propriétés optiques et électroniques des matériaux lamellaires, la densité de photocourant (ou le rendement quantique) débité par une jonction semiconducteur lamellaire/électrolyte dépend à la fois de l'angle d'incidence et de l'angle de polarisation du faisceau lumineux par rapport aux axes cristallographiques de l'électrode. Une description analytique de cette dépendance est développée et on montre que ce résultat peut être exploité pour mesurer, dans cette famille de matériaux, la longueur de diffusion effective des porteurs minoritaires photocréés. Dans une seconde partie, cette méthode de mesure est appliquée au composé III-VI InSe. Les conclusions sont tout à fait en accord avec les valeurs de longueurs de diffusion publiées précédemment.

PACS
7220J - Charge carriers: generation, recombination, lifetime, and trapping semiconductors/insulators.
7240 - Photoconduction and photovoltaic effects: photodielectric effects.
7280J - Electrical conductivity of other crystalline inorganic semiconductors.
7340M - Electrical properties of semiconductor electrolyte contacts.

Key words
carrier lifetime -- III VI semiconductors -- indium compounds -- minority carriers -- photoconductivity -- semiconductor electrolyte boundaries -- photoelectrochemical measurement -- semiconductor -- incidence angle -- polarization angle -- effective diffusion length -- carriers -- lamellar semiconductors -- photocurrent density -- lamellar semiconductor electrolyte junction -- light beam -- photogenerated minority carrier effective diffusion length -- InSe