3.1.4a-SiH中的替位参杂 氢化非晶硅：a-Si:H的密度约低于单晶硅的1%~3%，H原子可以使悬挂键饱和 可以降低非晶硅中的局域态密度（可降低4个数量级）。 Hydrogen atom Dangling bond H含量约为10%的优质a- S引：H中，主要由悬挂键引 起的局域态密度很低（小于 1016cm-3) Silicon atom
氢化非晶硅：a-Si∶H的密度约低于单晶硅的1%～3%，H原子可以使悬挂键饱和， 可以降低非晶硅中的局域态密度（可降低4个数量级）。 H含量约为10%的优质aSi∶H中，主要由悬挂键引 起的局域态密度很低（小于 1016cm-3） 3.1.4 α-Si:H中的替位掺杂
a-Si:H的参杂 1975年，Spear&Lecomber小组成功地实现了对a-Si:H材料的 p型和n型掺杂。 电导激活能的变化说明了材料的费米能级随着掺杂浓度的变化而 被调制，掺杂可以控制导电类型和导电能力。 n型 0.8 0. 10 10 101 10 型 -Nr/Ns 101010101010 3 图：电导激活能随渗杂浓度的变化 Nan/N— Nm/Nom 图：非晶硅室温电导率随掺杂浓度的变化
α-Si:H的掺杂 • 1975年，Spear &Lecomber小组成功地实现了对α-Si:H材料的 p型和n型掺杂。 • 电导激活能的变化说明了材料的费米能级随着掺杂浓度的变化而 被调制，掺杂可以控制导电类型和导电能力
a-Si:H中的P掺杂 CB CB 参杂水平 摻杂水平 费米能级升高 电子转移 缺陷水平和费米能级 缺陷水平 填充水平=50% 填充水平>50% 新悬挂键 VB VB 带隙中大量悬挂键带上负电。由于悬挂键能级的电子填充水平提高了， a-Si:H费米能级也相应上升，进而形成n型a-Si:H
a-Si:H中的P掺杂 P P Si 悬挂键 能量（eV） 能量（eV） CB VB CB VB 新悬挂键 缺陷水平 填充水平>50% 缺陷水平和费米能级 填充水平=50% 费米能级升高 掺杂水平 掺杂水平 电子转移 Si 带隙中大量悬挂键带上负电。由于悬挂键能级的电子填充水平提高了， α-Si:H费米能级也相应上升，进而形成n型a-Si:H
3.1.5α-Si:H中的载流子传输 处于扩展态中的每个电子，在外场作用下的运动类似于晶体中的电子； 处在局域态中的每个电子，基本局限在某一区域内，它的状态波函数只能在 围绕某一点的一个有限尺度内显著不为零，它们需要靠声子的协助，进行跳 跃式导电。 扩展态中的传输 Ec 。尾态中的传输 一E附近的跳跃传输
• 处于扩展态中的每个电子，在外场作用下的运动类似于晶体中的电子； • 处在局域态中的每个电子，基本局限在某一区域内，它的状态波函数只能在 围绕某一点的一个有限尺度内显著不为零，它们需要靠声子的协助，进行跳 跃式导电。 3.1.5 α-Si:H中的载流子传输 扩展态中的传输 尾态中的传输 EF附近的跳跃传输