Photoconductive detection of hydrogen in ZnO and rutile TiO2
Photoconductive detection of hydrogen in ZnO and rutile TiO2
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ZnO 和金红石 TiO2 中氢的光电导检测
DOI：
10.1063/1.4960132
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发表时间：
2016
影响因子：
3.2
通讯作者：
F. Herklotz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
E. V. Lavrov;T. Mchedlidze;F. Herklotz
用光电导法和红外吸收法研究了ZnO和金红石型TiO{sub 2}中的氢施主。结果表明，在ZnO和TiO{sub 2}的情况下，分别在3611和3290 cm{sup-1}处产生间隙氢的局域振动模（LVMs）的O-H键也作为Fano共振出现在光电导谱中。考虑了同位素替代、浓度、样品厚度、存在于两种氧化物中的其他施主的影响。根据这些共振峰的形状和频率，推断金红石型TiO{sub 2}中间隙氢的表观电离能小于300 meV。通过直接比较，我们还表明，光电导检测的半导体薄膜中的缺陷的LVMs是优于标准的红外吸收上级。
Hydrogen donors in ZnO and rutile TiO{sub 2} are probed by means of photoconductivity and IR absorption. It is shown that the O–H bonds giving rise to the local vibrational modes (LVMs) of interstitial hydrogen at 3611 and 3290 cm{sup −1} in the case of ZnO and TiO{sub 2}, respectively, also occur in the photoconductivity spectra as Fano resonances. The effects of isotope substitution, concentration, sample thickness, influence of other donors present in both oxides are considered. Based on the shape and frequency of these resonances, it is concluded that the apparent ionization energy of interstitial hydrogen in rutile TiO{sub 2} is less than 300 meV. By a direct comparison, we also demonstrate that photoconductive detection of LVMs of defects in thin semiconductor films is superior to the standard IR absorption.
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