Роль инжекционных токов в эволюции фотоиндуцированного заряда в фоторефрактивных кристаллах

Рассматривается диэлектрик, в запрещенной зоне которого имеются донорные уровни и ловушки. Численными методами исследовано влияние инжекционного тока через блокирующий отрицательный электрод на эволюцию пространственного распределения электрического поля и плотности объемного заряда, обусловленной фотовозбуждением носителей однородным пучком света, их дрейфом в поле и последующей фиксацией на ловушках. Предсказаны осцилляции фототока нового типа, вызванные зарождением на положительном электроде попеременно областей отрицательного и положительного заряда (страт или доменов), которые затем движутся внутрь образца к отрицательному электроду. Показано, что инжекционный ток приводит к ускорению движения области сильного экранирования внешнего поля к отрицательному электроду, подъему поля в этой области, а также к стабилизации поля на самом отрицательном электроде. Распределение плотности заряда имеет ступенчатый характер, хотя инжекционный ток несколько размывает границу ступеньки. Полученные результаты о динамике распределения поля и заряда согласуются с выводами приближенной аналитической теории. Тем самым обосновывается применение приближенного аналитического метода, основанного на использовании ступенчатого распределения плотности заряда, который позволяет получить сравнительно простые выражения, описывающие динамику распределения фотоиндуцированного заряда с учетом нелинейности по электрическому полю.