La dépendance en température de la photoconductivité à l’état stationnaire basée sur le modèle "defect pool" dans le silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H) intrinsèque et dopé

Abstract

Ce travail est une étude par simulation numérique de la photoconductivité à l'état stationnaire ( σ p) en fonction de la température (T) dans le a-Si:H intrinsèque, dopé de type (n) et dopé de type (p). La densité des états (DOS) du matériau est formée par des queues de bande de valence (QBV) et de conduction (QBC) de formes exponentielles et une distribution de la densité des états des liaisons pendantes (LP) calculée à partir du modèle "defect pool" (MDP) en partant des réactions d’équilibre chimique qui décrivent le mécanisme de conversion des liaisons faibles SiSi en LP. Les transitions électroniques relatives aux états des QB sont décrites par les statistiques de Simmons–Taylor tan disque celles des LP sont décrites par des fonctions d’occupation propres aux LP. La dépendance de la photoconductivité à l'état stationnaire de la température basée sur le MDP ainsi simulée pour différents degrés de dopage est comparée à celle observée expérimentalement. On vérifie que le MDP constitue le modèle théorique le plus adéquat vis a vis des résultats expérimentaux. Les allures des courbes simulées sont en bon accord avec celles observées expérimentalement. A savoir la région de " thermal quenching" à hautes températures suivie d’une région faiblement activée à moyennes températures. L’interprétation des résultats est basée sur l’examination des variations simultanées des différentes charges dans le 'gap' a conduit à lier qualitativement les aspects de la photoconductivité à la structure du matériau.