Conductibilité électrique de Cu₂0

I. État actuel des recherches et méthodes de mesures

Electric conductibility of Cu₂0

Laboratoire de Spectroscopie et d’Optique du Corps Solide (Groupe de Recherche n° 15 du C. N. R. S.) Université Louis-Pasteur, 5, Rue de l’Université — F. 67 - Strasbourg, France.

Résumé

Ce mémoire est une introduction à une étude systématique des propriétés électriques de Cu₂O dont les résultats seront exposés dans les publications suivantes.

La compréhension des processus de conduction électrique dans Cu₂O présente à la fois un intérêt propre (par exemple, existence, à température ambiante, d’effets de photomémoire dont l’importance est en même temps phénoménologique et pratique) et un intérêt général (multiplicité des énergies d’activation, propriété probablement commune à un grand nombre de composés à large bande interdite, oxydes notamment).

Dans la première partie de cet article, les résultats obtenus par différents auteurs sont analysés et discutés. Il apparaît que le problème du comportement thermique de la conductibilité électrique de Cu₂O, surtout aux températures inférieures à 300° C, ainsi que celui de la nature des défauts et de la localisation des niveaux d’énergie correspondants sont loin d’être résolus. Deux points de première importance semblent avoir été négligés par les expérimentateurs : l’influence, sur les mesures, de la formation de couches superficielles et des effets de photomémoire.

Dans la deuxième partie de ce mémoire, des techniques de mesures électriques, utilisant des électrodes « gardées » et permettant d’obtenir séparément les conductances volumiques et superficielles, sont décrites.

Abstract

This paper is an introduction to a systematic investigation of the electric properties of Cu₂O, the results of which will be given in a subsequent publication.

The understanding of electric conduction processes in cuprous oxide is of interest on one hand on account of the existence, at room temperature, of photomemory effects which are of phenomenological and practical importance, on the other hand on account of the great amount of activation energies obtained in different treatments, which is probably, a property common to a great number of large band gap compounds, especially to oxides.

In part I of this paper, results obtained by several authors are analysed and discussed. It appears that the problem of the thermal behaviour of the electric conductivity in Cu₂O (especially at temperatures below 300° C) as well as the problem concerning the nature of defects and the localization of corresponding energy levels have not yet found a satisfactory solution so far. Two points of main importance seem to have been neglected by previous authors : the influence on measurements of surface layers formation and of photomemory effects.

In part II, techniques for electric measurements using guarded electrodes, are described. They allow the separate determination of the bulk and surface conductivities.