Study on the Carrier-Separative Hydrogenated Amorphous Silicon Photoconductors with Multilayer p-i-p Structures

• Main Authors: Tsay，Chyuan Dinq, 蔡銓定
• Other Authors: Liao，Sen Mao
• Format: Others
• Language: zh-TW
• Published: 1993
• Online Access: http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/61864293680675731591

碩士 === 中原大學 === 電子工程學系 === 81 === 1969年Chittik et al利用PECVD的方法製成第一個非晶矽氫(a-Si:H)半導 體，1976年Spear和LeComber 首先提出非晶矽氫可以摻雜成n-type和p- type半導體及Dunde et al 以輝光放電(glow-discharge)方法製成第一個 非晶矽氫p-i-n 太陽能電池因此激起無數研究者投入非晶矽氫材料研發之 動機。本論文係研製非晶矽氫(a-Si:H) p-i-p多層結構光導體，文中探討 在不同結構及成長參數下非晶矽氫多層結構的載子分離效應，測量並解釋 非晶矽氫能帶隙間能態密度的變化，再分別與傳統單層光導體的光電導率 及SW效應(Staebler- Wronski effect)互相比較，藉此證實該結構如同理 論推導，具有載子分離的性質。由半導體參數分析儀測量a-Si:H薄膜的I- V 曲線變化情形及由光透射率量測儀分析其光學能帶隙，發現本實驗室 PECVD 沉積系統的最佳成長薄膜參數為RF功率密度43.7mw/(cm^(2)),基板 溫度250℃,沉積壓力為 0.6torr 及電極間距2.5cm ，由電容- 電壓量測 儀(HP 4284A)及利用電容- 電壓量測法可以測量並推導出此a-Si:H材料費 米階附近的能態密度為10^(16)-10^(17)/(cm^(3)eV)，此乃通入氣體 silane中的氫填補懸鍵缺陷所貢獻的，而本實驗即以此薄膜備製多層(p- i-p) 光導體，由實驗結果得到p-i-p 結構中的i 層厚度為5000o ，硼摻 雜量比例為10^(-3)時其光電導率最大，利用光電導率量測儀，以不同入 射波長，測量p-i- p 多層結構與單獨 i層光導體的光電導率，發現前者 比後者高約10倍，且照光效應(SW effect) 亦較低，與理論所推導相吻合 ，藉此分析，得知p-i-p多層結構確實有載子分離的現象。