Impact ionization and mobilities of charge carriers at high electric fields in amorphous selenium

The behaviour of electron and hole quantum efficiencies as well as mobilities are investigated experimentally at high electric fields. The shape of transient small charge drift current as well as the field dependence of contributions of ionized electrons and holes to the quantum efficiency indicate impact interband ionization by holes at E > 8 × 107 V/m. At fields about 2 × 107 V/m the field dependence of electron and hole mobilities turnes from the power law, typical to stochastic transport, to a more pronounced dependence. The hole mobility at E ≈ 108 V/m loses its activated behaviour and saturates at the value of μp ≈ 10−4 m2/Vs. Mittels der Stromkinetikmethode der Drift kleiner Ladungsmengen wird experimentell das Verhalten der Quantenausbeute und Drifteweglichkeit von Elektronen und Löchern bei starken elektrischen Feldern untersucht. Die Form der Stromkinetik und die Abhängigkeit des Beitrags ionisierter Elektronen und Löcher zur effektiven Quantenausbeute von der Feldstärke beweist die Existenz der Band-Band-Stoßionisation durch Löcher bei E > 8 × 107 V/m. Die Beweglichkeit bei Feldstärken 2 × 107 V/m geht von der dem stochastischen Transport eigenen Funktion zu einer stärkeren Abhängigkeit über. Die Löcherbeweglichkeit verliert bei E ≈ 108 V/m den Aktivierungscharakter und sättigt sich bei μ ≈ 10−4 m2/Vs.