Auger recombination and junction resistance in lead-tin telluride

Abstract

The rate of Auger recombination in materials with a many-valley band structure such as that of PbTe is calculated in this paper. It is found that recombination comes principally from the collision of current carriers in different valleys; the recombination rate can be large at quite low temperatures if the ratio of transverse-to-longitudinal effective masses in a valley is far from unity. The calculated rate sets an upper limit to the resistance of a simple p-n junction in such materials; for material of band gap 0.1. eV, this limit is 6 Ω cm2 at 77 °K.

Auger recombination dynamics of lead salts under picosecond free-electron-laser excitation

“…A particular feature of this system-i.e., their near ''mirror'' conduction and valence bands-has been cited as potentially leading to much smaller Auger scattering rates than found in III-V material systems. However, theory predicts that there may nevertheless still remain a substantial contribution to this unwanted recombination process through intervalley scattering, [1][2][3][4] although later theories, [2][3][4] including more realistic band-structure pictures, suggest that this should not be as serious as originally predicted. 1 Understanding accurately how the recombination processes change with carrier density is important for emission devices which operate far from equilibrium, and in particular in the continuing quest for the development of compact MIR room-temperature lasers.…”

Localized States in Narrow-Gap Ferroelectric-Semiconductor PbSnTe: Injection Currents, IR and THz Photosensitivity, Magnetic Field Effects

“…It is known from literature (Emtage, 1976;Lishka et al, 1984) that the predominant recombination mechanism in undoped PbSnTe samples is Auger recombination. Low concentrations of electrons and holes in PbSnTe:In make the Auger recombination a less probable process.…”

“…The total concentration of free electrons defined the energy position of Fermi level and trap occupation values under steady-state conditions. In calculating the Auger lifetime, for the Auger recombination coefficient a value η n =η p =5⋅10 -26 cm 6 ⋅s -1 was adopted (Emtage, 1976).…”

К вопросу о безызлучательной рекомбинации в лазерных диодах $Pb_{1-x}Sn_xSe$

“…В применении к узкозонным полупроводникам типа A IV B VI , к которым относятся твёрдые растворы Pb 1−x Sn x Se, развитая в работе [1] теория межзонной оже-рекомбинации предсказывает, что при од-нодолинном взаимодействии носителей заряда оже-рекомбинация при низких температурах не игра-ет существенной роли, но может явиться диминирующим каналом безызлучательной рекомбинации при высоких температурах. Вероятность оже-рекомбинации при низких температурах возрастает при рассмотрении модели междолинного взаимодействия носителей заряда с анизотропными эф-фективными массами [2]. Тем не менее, анализ экспериментальных данных [3] показал, что в твёр-дых растворах Pb 1−x Sn x Se доминирующим каналом безызлучательной рекомбинации при низких ( 77 K) температурах вероятнее всего является захват носителей заряда на локальные уровни нестехиометрических дефектов.…”

“…Выражение (2) хорошо опи-сывает экспериментальную зависимость в интервале температур 150-250 К при условии, что τ слабо зависит от температуры в данном температурном интервале. Последнее характерно для времени жизни носителей заряда относительно оже-рекомбинации в Pb 1−x Sn x Se при высоких температурах [1,2]. Из этого можно сделать вывод, что весьма вероятным каналом безызлучательной рекомбина-ции в Pb 1−x Sn x Se при температурах выше 150 К является оже-рекомбинация.…”