5.a-Si:H中的亚稳态 弱健 弱的Si-Si键、悬挂键以及被H饱和的Si-H键 1.0 未渗杂a-Si:H40μm 0.8 退火温度 250°C 200°C 0.6 225°C si 0.4 女 0.2 室温光照 200℃退火 ⑨ 威 10 102 103 109 105 时间(sec) 很容易通过外加能量使a-Si:H的结构偏离它 H调控的弱键与悬挂键的相互转化 的初始状态
5. α-Si:H中的亚稳态 弱的Si-Si键、悬挂键以及被H饱和的Si-H键 时间 归一化缺陷密度 未掺杂α-Si:H 40μm 退火温度 室温光照 200℃退火 弱键 很容易通过外加能量使a-Si:H的结构偏离它 H调控的弱键与悬挂键的相互转化 的初始状态
3.1.3a-SiH的光学特性 o 光吸收系数 d于 Ir)=le cx 0 x+dx 閱离x 半导体中光强度的变化(:吸收系数)
3.1.3 α-Si:H的光学特性 光吸收系数
1.非晶硅光吸收谱 可见光能量在1.64-3.19eV 光吸收 价带 1.本征吸收区(≥101cm1) v≥Eo,不受准动量守恒的限制。 10 非晶硅的本征光吸收>>晶体硅的 1.本征吸收 2.带边(指数)吸收区(1<a<10cm) 10 acc exp(hv/Eto) 带尾态的指数分布 (Ubach带尾) Eo一Ubach能量,Eo标志带尾的宽度 是 3.次带吸收 2 和结构无序的程度 103 3.次带(带隙态)吸收区(a<10cm) (指数) 提供带隙态的信息。 收 109 1.0 1.5 2.0 2.5 Photon energy (eV)
1. 非晶硅光吸收谱 可见光能量在1.64-3.19 eV
2.光学带隙(本征吸收) 吸收光子的能量使价带中的电子激发到导带,在价带中留下空穴 这种吸收过程叫本征吸收。 ·产生本征吸收的条件:hv≥Eg 吸收系数a与光子能量hv又有如下关系: ahw=B(h w-Eop2 Eopt-EA-Eg Tauc图 hw是光子能量,E。光学带隙 B与材料性质有关,一般取105ocm 用(ahwωP对光子能量hw作图,然后在吸收边处选择线性最好的几点做线形拟合 ,将线性区外推到横轴上的截距就是E。光学带隙
2. 光学带隙(本征吸收) • 吸收光子的能量使价带中的电子激发到导带,在价带中留下空穴 这种吸收过程叫本征吸收。 • 产生本征吸收的条件:hν ≥ Eg • 吸收系数α与光子能量hν又有如下关系: αħω = B (ħ ω-Eopt) 2 Eopt=EA -EB ħω是光子能量, Eopt光学带隙 B与材料性质有关,一般取105 -106cm 用(α ħω) 2对光子能量ħω作图,然后在吸收边处选择线性最好的几点做线形拟合 ,将线性区外推到横轴上的截距就是Eopt光学带隙。 Tauc图
非晶硅的光学带隙 800 a-As2Se3 600 a-Si a-SiHo.26 400 200 0 2 3 ho (ev) a-Si的光学带隙为1.26eV,相应的B为5.2×105cm-1eV-1,而a-SiH0.26的光学 带隙为1.82eV,相应的B为4.6×105cm-1eV-1
非晶硅的光学带隙 α-Si α-As2Se3 α-SiH0.26 a-Si的光学带隙为1.26eV,相应的B为5.2×105 cm-1eV-1,而α-SiH 0.26的光学 带隙为1.82eV,相应的B为4.6×105cm-1eV-1