Efectos provocados por recocido sobre la estabilidad del silicio amorfo hidrogenado

• Autores: Schmidt, Javier Alejandro; Arce, Roberto Delio; Koropecki, Roberto Román; Buitrago, Román Horacio
• Año de publicación: 1995
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 1995;01(07):132-136
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Realizamos recocidos isotérmicos sobre una muestra de silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H) depositada a baja temperatura en un reactor de descarga luminiscente. Para cambiar la configuración en que se enlaza el hidrógeno sin afectar la estructura de la red de silicio elegimos una temperatura de recocido relativamente baja. Estudiamos la dependencia con el tiempo de recocido de la conductividad a oscuras, la fotoconductividad, la degradación de la fotoconductividad inducida por luz, el gap óptico, el espectro vibracional y la densidad de estados en el gap. A medida que aumentamos el tiempo de recocido, encontramos un incremento en la energía de activación de la conductividad a oscuras. Este corrimiento del nivel de Fermi hacia la banda de valencia se correlacionó con el crecimiento de un pico en la densidad de estados por debajo del centro del gap. A partir del espectro vibracional obtuvimos el parámetro de microestructura, el cual es indicativo de la cantidad de hidrógeno ligado como polihidruros y/o ligado a algún tipo de superficie interna. Usamos el modelo de "bond-breaking" para ajustar el decaimiento de la fotoconductividad con el tiempo de iluminación, y encontramos una correlación entre la susceptibilidad de Staebler-Wronski y el parámetro de microestructura. Esto estaría indicando que la estabilidad del material, en lo que se refiere a degradación inducida por luz, está relacionada con la forma en que el hidrógeno se liga dentro de la red amorfa
We performed isothermal annealing on a hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) sample deposited at low temperature in a glow discharge reactor. In order to change the hydrogen bonding configuration without affecting the silicon structure we choose a relatively low annealing temperature. We studied the dependence on the annealing time of the dark conductivity, photoconductivity, light induced degradation of the photoconductivity, optical gap, vibrational spectra and subgap defect density. As the annealing time increased we found an increase in the dark conductivity activation energy. This shift of the dark Fermi level towards the valence band was correlated with the growth of a peak in the density of states bellow midgap. From the vibrational spectra we obtained the microstructure parameter, which is indicative of the amount of hydrogen bonded as polihydrides and/or to some sort of internal surface. We used the bond-breaking model to fit photoconductivity decay as a function of illumination time, and we found a correlation between the Staebler-Wronski susceptibility and the microstructure parameter. This would mean that the stability of the material concerning light-induced degradation is related to the way hydrogen is attached in the amorphous network
Fil: Schmidt, Javier Alejandro. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina
Fil: Arce, Roberto Delio. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina
Fil: Koropecki, Roberto Román. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina
Fil: Buitrago, Román Horacio. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina