非晶質シリコン半導体の光電流増倍現象に関する研究

非晶硅半导体光电流倍增现象的研究

• 批准号: 05750018
• 负责人: 秋田 成司
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750018/
• 关键词: 非晶質シリコンカーバイド; 光導電性; 光電流増倍現象; 局在準位; Schottky接触; トンネル効果

1.目的 C_2H_2を炭素源とするa-SiC:Hを用いたSno_2/a-SiC:H/Auの簡単なセル構造において、外部量子効率が1を越え100程度まで到達する現象を見い出した。この現象は、a-SiC:Hとの界面に起因すると考えている。本研究の目的は、界面における局在準位の光電子増倍機構への寄与を調べ、その機構を明らかにすることである。2.実験 プラズマCVD法により不純物添加量[PH_3]を変化してa-SiC:Hセルを製作した。定常特性として温度、印加電圧、光量を変化し、その光電流を測定した。更に、同様の依存性を過渡応答[現有]および周波数特性および位相特性[新規購入、ロックインアンプ]について測定を行った。3.結果と検討(1)定常状態 光電流増倍が起こる閾値電圧は不純物添加量の増加と共に減少する。光電流-電圧特性、光量依存性より倍増が生じる範囲とそうでない範囲では、その振る舞いが異なり2つの領域に分かれる。これは、後で述べるモデルと矛盾しない。(2)過渡特性 過渡特性は温度にほとんど依存しない。通常、光電流の過渡特性は光生成キャリアのトラップとの相互作用によって決定される。従って、増倍下ではその相互作用に温度の項を含まないと考えられる。また、その他の実験結果はモデルと矛盾しない。4.モデル 光電流像倍のおこる電極はショットキー接触である。この空乏層中に光生成正孔が蓄積され障壁の電界が暗状態よりも強くなる。この電界によって障壁を電子がトンネルし光電流増倍が起こる。過渡特性を支配する空乏層中の正孔は、トラップから直接価電子帯ヘトンネルし放出されると考えると、実験結果を説明できる。

1. Objective: The phenomenon of carbon source C_2H_2/a-SiC:H/Sno_2/a-SiC:H/Au simple structure, external quantum efficiency from 1 to more than 100 degrees, and arrival of C_2H_2/a-SiC: H is observed. This phenomenon is caused by the interface of a-SiC:H. The purpose of this study is to improve the quality of optoelectronic amplification mechanism in the interface. 2. The amount of impurities added by CVD method is changed to a-SiC:H. Constant characteristics such as temperature, voltage, light intensity, and photocurrent are measured. More, the same dependency transition response [existing], cycle number characteristics, phase characteristics [new purchase, change], measurement 3. The results show that (1) the steady state photocurrent increases, the threshold voltage increases, and the impurity addition decreases. Photocurrent-voltage characteristics, light quantity dependence, multiplication, variation, vibration, variation, field separation This is a contradiction in terms. (2)Transition characteristics Transition characteristics are temperature dependent In general, the transition characteristics of photocurrent are determined by the interaction between photogeneration and photocurrent. The temperature term of the interaction is included in the equation. However, other actual results are mixed and contradictory. 4. Photocurrent image multiplication electrode contact. Light-generating positive holes accumulate in this depletion layer, making the electrical boundary of the barrier dark and strong. The electron barrier causes the photocurrent to multiply. The transition characteristics dominate the positive hole in the depletion layer, and the direct electron emission results are described.