アモルファスシリコンにおけるバンド端キャリア輸送特性の光誘起変化の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650345
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 岡本 博明 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (90144443)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 服部 公則 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (80228486)
• Keywords: アモルファスシリコン / バンド端キャリア輸送 / 交流導電率 / 局圧状態

Research Abstract

乱れた半導体系における微視的・動的電気伝導度に対する繰り込群、(あるいはスケーリング)方程式から出発し、周波数と温度をパラメータとした巨視的交流電気伝導度を記述するマスター方程式を構築し、温度・周波数領域での交流電気伝導度のスケーリング則(交流電気伝導度を直流電気伝導度で規格化し、周波数軸を温度とバンド端局在準位幅に関連した有効緩和時間でスケールすると、すべての実験データが同じ理論曲線に乗る)を完成させ、バンド端局在準位幅の定量的評価・解析法を吟味した。さらに、プラズマ化学堆積(CVD)法で製膜されるnおよびp型a-Si : Hにおいてコプラナー型電極を設けた試料、および標準的なデバイス級i型a-Si : Hからなるp-i-n接合試料(p側あるいはn側入射の光電流)を準備し、10kHzから100MHzの広い周波数範囲で、交流電気伝導度を測定する評価技術を立ち上げ、予備的な実験結果ながら、新規に構築した交流電気伝導度理論の妥当性を確認することができた。また、p-i-n接合試料において、p側から短波長の変調光を入射させて電子光電流、またp側光入射で正孔光電流を捕え、その周波数依存性から、理論解析モデルを通して電子と正孔の自由キャリア移動度を、算定する新しい実験・解析手法を巡る第一段階的考察を行った。

Research Products

• [Publications] 岡本 博明: "Tunneling-Assisted Thermalization and Recombination of Nonequilibrium Carriers in Localized States : Application to The Frequency-Resolved Drift Mobility in Amorphous Silicon"Phys. Rev.. B64. 125208 (2001)
• [Publications] 岡本 博明: "universal Frequeney Dependent Electrical Conductivity near The Mobility Edge"J. Non-Crystalline Solids. (掲載予定). (2002)
• [Publications] 岡本 博明: "Tunneling-Assisted Thermalization and Recombination of Photovarriers in a-Si : H"J. Non-Crystalline Solids. (掲載予定). (2002)