Особенности зонной структуры и механизма латеральной фотопроводимости в гибридных структурах $T$/SiO$_2$/Si ($T$ = Fe, Fe$_3$O$_4$, TiO$_2$)

Представлены результаты исследования латерального фотовольтаического эффекта в гибридных структурах на основе SiO$_2$/Si в зависимости от характера проводимости материала верхнего слоя (Fe – металл, Fe$_3$O$_4$ – полуметалл, TiO$_2$ – полуизолятор). Показано, что данный эффект наблюдается в гибридных структурах, в которых на границе раздела SiO$_2$/Si образуется обедненная область с значительным изгибом зон. Теоретические расчеты латерального фотонапряжения на основе данных энергетических параметров зонных диаграмм показали, что увеличение чувствительности латерального фотоэффекта связано с увеличением встроенного потенциала на границе раздела SiO$_2$/Si. Установлено, что переходные характеристики латерального фотоэффекта, такие как время нарастания и время спада сигнала фотонапряжения, определяются конфигурацией RC-фильтра в приконтактной области, которая зависит от проводимости верхнего слоя. Показано, что при латеральном фотовольтаическом эффекте токоперенос осуществляется по инверсионному слою, а верхний слой служит для генерации квази $p$–$n$-перехода на границе раздела SiO$_2$/Si.