Respuestas Espectrales Mayores a Uno en Junturas n-i-p de μc-Si:H

• Autores: Rubinelli, Francisco Alberto; De Greef, Marcelo Gastón
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2016;01(27):24-29
• Materia: RESPUESTA ESPECTRAL; CELDAS SOLARES; SENSORES OPTICOS; SILICIO MICRO-CRISTALINO; SPECTRAL RESPONSE; SOLAR CELLS; OPTICAL DETECTORS; MICRO-CRYSTALLINE SILICON
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Respuestas espectrales (SR) por encima de la unidad en el azul aún no se han observadas en dispositivos p-i-n de μc-Si:H optimizados para aplicaciones fotovoltaicas o detección de luz al iluminarlos con una luz de polarización roja, efecto conocido como “Photo-gating” Complementario. Calibrando los datos de entrada del código D-AMPS mediante el ajuste de curvas experimentales SR y corriente-tensión (J-V) se exploraron las condiciones necesarias para predecir SR > 1 en el azul. Se determinó que sería necesario la existencia de una interfaz p/i defectuosa con una densidad elevada de defectos. El haz de prueba en la zona azul modula la concentración de portadores en la interfaz p/i defectuosa y en la zona frontal de la capa intrínseca dando lugar a un incremento de la intensidad del campo eléctrico en la capa intrínseca junto a su debilitamiento en las capas dopada (p) e interfaz p/i que a su vez dan lugar a una disminución de la tasa de recombinación generándose una ganancia y una SR > 1. El fenómeno puede observarse en junturas con capas dopadas (p)-aSiC:H de elevado gap de movilidad como con capas (p)-μc-Si:H de bajo gap de movilidad siempre que las mismas no presenten una incorporación muy eficiente del boro. Las SR > 1 son muy sensibles a parámetros eléctricos de la interfaz p/i como el gap de movilidad, el espesor, la densidad de defectos, las movilidades y las secciones eficaces de captura de trampas donoras, etc, y a la densidad de boro en la capa (p). Las respuestas anómalas también muestran una gran sensibilidad al contenido espectral de la luz de polarización
Spectral responses (SR) above the unity in the blue region of the spectrum in c-Si:H based p-i-n devices optimized for photovoltaic and optical sensor applications when are illuminated with a red bias light, known as Complementary Photo-gating Effect, have not yet been observed. Calibrating the input parameters of the computer code D-AMPS by matching experimental SR and current voltage (J-V) characteristics the necessary conditions to predict anomalous responses at blue wavelengths were explored. SR>1 requires the presence of a defective p/i interface with a density of defects. The probe beam in the blue region modulates the carrier concentration at the defective p/i interface and the front region of the intrinsic layer, strengthen and weakening the field inside the intrinsic layer and at the p-doped layer and p/i interface respectively. This redistribution reduces the recombination rate inside the intrinsic layer giving rise to a gain and the SR>1. The phenomenon is predicted for devices with p-layers with either a high mobility gap such as a-SiC:H or a low mobility gap such as μc-Si:H whenever Boron has not been efficiently incorporated. SR>1 are very sensitive to electrical parameters of the p/i interface such as mobility gap, thickness, density of defects, mobilities and capture cross sectons of donor traps, etc, and to the Boron density in the p-layer. They also show a high sensitivity to the spectral content of the bias light
Fil: Rubinelli, Francisco Alberto. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina
Fil: De Greef, Marcelo Gastón. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina