Особенность в изменении плотности локализованного заряда при смещении уровня Ферми на границе раздела двух однотипных полупроводников

Исследуются электронные свойства границы раздела (ГР) полупроводникового бикристалла CdS. Измерены распределение потенциала в области ГР, фотоотклик при сканировании ГР светом, релаксации проводимости и статические вольтамперные характеристики. Полученные данные указывают на то, что область ГР обеднена основными носителями заряда. Определена зависимость плотности $n_{s}$ заряда, локализованного на ГР, от положения уровня Ферми $F$ с применением метода спектроскопии пограничных состояний по статическим вольтамперным характеристикам. Наблюдается аномально резкая зависимость $n_{s}(F)$, что может быть обусловлено перестройкой энергетического спектра пограничных состояний при изменении положения уровня Ферми на ГР, например, вследствие кулоновского взаимодействия между заряженными пограничными состояниями. Энергия кулоновского взаимодействия ${\mathcal{E} = q^{2}\sqrt{n_{s}}/\varepsilon\simeq24}$ мэВ ($q$ — заряд электрона, ${\varepsilon=9.3}$ — диэлектрическая проницаемость) оказывается при ${n_{s}\simeq2.5\cdot10^{12}\,\text{см}^{-2}}$ порядка ${kT =25.4}$ мэВ (${T= 300}$ K).