TRMC
La conductivité micro-onde résolue en temps (TRMC: Time-Resolved Microwave Conductivity) permet d’étudier la durée de vie de porteurs de charge, électrons et protons, des échantillons solides, de l’échelle nanoseconde à la microseconde grâce au changement de la photoconductivité de l'échantillon induit par un laser pulsé
Principe de l’expérience
Après irradiation de l'échantillon par un laser pulsé, des charges libres excédentaires (e–/h+) sont créées et induisent un changement relatif de la puissance micro-onde réfléchie (ΔP(t)/P). L'irradiation de l'échantillon par le laser modifie la photoconductivité de l'échantillon (σ), qui influence directement le changement relatif de la puissance micro-onde initiale réfléchie. La relation entre la conductivité et l'absorption des micro-ondes est donnée par l'expression suivante :
ΔP(t)/P = A Δσ(t) = A e Σi Δni(t) μi
avec Δni la densité de porteurs de charge libres, μi la mobilité de porteurs de charge libres et A le facteur de sensibilité.
Le signal TRMC est décrit avec deux paramètres : la valeur maximale Imax et la décroissance temporelle I(t). L'intensité maximale du signal détermine la densité de porteurs de charge libres excédentaires créés lors de l'irradiation, tandis que la décroissance I(t) correspond au piégeage, à la recombinaison des porteurs de charge ou au transfert d’électron/protons dans le temps t, de l’échelle de temps nanoseconde à celle de la microseconde.
Exemples de signaux TRMC obtenus sous excitation laser : (a) 360 nm et (b) 420 nm [Xu2022]
Caractéristiques
Source laser: OPO laser (EKSPLA, NT342B), caractérisé par l’émission de longueurs d'onde allant de 225 à 2000 nm, avec une largeur d'impulsions à mi-hauteur de 8 ns et une taux de répétition des impulsions de 10 Hz.
Source micro-ondes: une diode Gunn GKa-300 qui génère en continu des micro-ondes de 30 GHz de fréquence.
Échantillons: solides