激光网2月23日消息，HZB物理学家开发了一种在单次测量中彻底表征半导体的新技术。
基于霍尔效应，“恒定光诱导磁输运”记录了 14 个与正电荷和负电荷载流子的输运特性相关的不同参数。该方法现已在12种不同的半导体材料上进行了测试，在评估用于光电用途的新型材料时，将节省大量时间。
所有基于半导体的器件，包括太阳能电池、晶体管、探测器、传感器和LED，都有一个特点：它们的电荷载流子只有在与光接触时才会释放。负电荷载流子或电子被光子抛出轨道并穿过材料，直到最终再次被捕获。
同时，在缺电子区域形成空穴;这些空穴用作带正电荷的载流子，对于相应应用的操作至关重要。
半导体中正电荷和负电荷载流子的迁移率、扩散长度和寿命经常变化几个数量级。到目前为止，需要不同的测量技术来确定每种电荷的传输特性参数。
HZB物理学家Artem Musiienko博士现在创造了一种新技术，可以在一次测量中记录正电荷和负电荷载流子的所有14个参数，作为他的“Maria Skłodowska Curie博士后奖学金”的一部分。在“恒定光致磁传输 ”中，使用连续光源和垂直施加在样品中的磁场来分离电荷。
基于它们的质量、迁移率和其他特性，电荷载流子沿着电场移动，并被垂直于其运动方向的磁场偏转。在一个简单的方程组的帮助下，Musiienko证明了从信号中可以确定总共14个不同的性质，特别是各种电荷载流子的信号变化。
为了展示最近开发的技术的广泛应用，来自HZB、波茨坦大学以及美国、瑞士、英国和乌克兰其他机构的科学家使用它来研究十二种不同的半导体材料。这些材料包括硅、卤化物钙钛矿薄膜、Y6 等有机半导体、半绝缘体、自组装单层和纳米颗粒。《自然通讯》现已公布了这一发现。
CLIMAT 方法在《自然电子学》杂志上获得了独立专家的 15 分，其中包括美国罗格斯大学的 Vitaly Podzorov 教授，他认为这种新方法是革命性的。特别是 CLIMAT，它省去了以前各种测量所需的许多步骤，从而节省了大量时间。
