Пироэлектрические свойства широкозонного полупроводника CdS в области низких температур

На нестехиометричных кристаллах CdS $n$-типа, выращенных из газовой фазы в атмосфере аргона при $T$ = 1450 K, проведены комплексные исследования спонтанной поляризации, термостимулированных проводимости и деполяризации в интервале от 4.2 до 300 K. Объектом исследований служили исходные образцы и образцы, поляризованные слабым электрическим полем при $T$ = 4.2 K. Поляризация образца приводит к уменьшению проводимости $\sigma_{33}$ вследствие перестройки всего энергетического спектра уровней, связанного с образованием донорно-акцепторных пар. Процессы образования донорно-акцепторных пар вносят свои вклады и в температурные зависимости спонтанной поляризации и пироэлектрического эффекта, характеризуемые возникновением аномалий ниже 15 K и образованием термоэлектрета. Обсуждается роль неконтролируемой примеси кислорода в возникновении катионной проводимости CdS свыше 270 K, связанной с распадом части донорно-акцепторных пар. В области температур от 20 до 250 K величины пирокоэффициента и спонтанной поляризации в пределах ошибки эксперимента не зависят от внешних воздействий и при $T$ = 200 K равны: $\Delta P_s$ = -(6.1 $\pm$ 0.2) $\cdot$ 10$^{-4}$ C/m$^2$, $\gamma_s$ = -(4.1 $\pm$ 0.3) $\cdot$ 10$^{-5}$ C/m$^2$ K.