Caractérisation des Défauts Profonds dans le Silicium Amorphe Hydrogéné et autres Semiconducteurs Photo-Actifs de type III-V par la Méthode de Photocourant Constant: CPM

Abstract

Le but de ce travail est de déterminer les propriétés optiques et électroniques en termes de coefficient d‟absorption optique et densité d‟états électronique d‟un certain nombre de semi-conducteurs à savoir le silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H), silicium microcristallin (μc-Si:H), arséniure de gallium dopé au chrome (SI-GaAs:Cr). Pour cette raison, on a mesuré le coefficient d'absorption optique des échantillons par la méthode de photo-courant constant en régime continu (DC-CPM) et en régime périodique (AC-CPM) pour plusieurs fréquences d‟excitation optique. Ensuite on a convertit les spectres d‟absorption mesurés en densité d'états électronique à l‟intérieure du gap de mobilité. Une différence est observée concernant le coefficient d‟absorption optique et la densité d‟états profonds entre le régime périodique et le régime continu d‟un coté et entre les différentes fréquences d‟un autre coté. On a aussi, mesuré l‟évolution du coefficient d‟absorption et la distribution d'états électronique avec l‟illumination. Cette mesure montre une augmentation de la densité de défauts profonds, une présence de défauts chargés plus importante que les défauts neutre et une saturation pour des temps d‟illuminations très longues. En outre, on a développé un programme pour modéliser la technique CPM en mode DC et AC qui tient en compte toutes les transitions optiques possibles. Notre modélisation nous a démontré l‟importance de considérer les deux coefficients d‟absorption celles du aux électrons et celle due aux trous. Ceci est essentiel pour reconstituer la distribution des états occupés et non occupés en utilisant ces deux coefficients surtout pour des hautes fréquences. Au fur et à mesure que la fréquence augmente, les propriétés optiques en termes de spectre d‟absorption optique sont plus en plus sous-estimées quand aux propriétés électroniques en termes de densité d‟états électronique sont plus en plus bien déterminées.