a-Si薄膜材料的光电导特性

在太阳AM1.5、100mW／cm²光照下，a-Si：H的光电导率大于10^－5（Ω·cm）－1，相应的光电导灵敏度达10⁵～10⁶。根据光波长的不同，电子从价带到导带的激发，可产生载流子，从隙态到扩展态的激发也可以产生载流子。a-Si光电导的大小不仅取决于光吸收和激发的情况，还与材料中复合和陷阱有关，因而可以通过对光电导的测量，确定光吸收和带隙态的情况。

（1）确定光吸收谱 确定光吸收谱的过程如下：

式中q——电子电荷；

η——量子产额；

μ——光生载流子的迁移率；

τ——寿命；

F——入射到薄膜表面单位面积上的光子数（或光通量）；

R——薄膜表面的反射系数；

α——吸收系数；(www.xing528.com)

d——样品厚度。

在本征高吸收区，αd≫1，1－exp（－αd）→0，式（4-1）变为

在低吸收区，αd≤0.4，则有

如果R和_ημτ不随入射光子能量hv而变化，由式（4-1）比式（4-2）可得

可以在强吸收区选定一点，比如光子能量为2.0eV处，测定F（2.0）和σ_ph（2.0），这两个量与样品厚度d对光子能量hv而言，都是常量，因而

只要测出光电导谱σ_ph（hv）和入射光通量F（hv），就可以得到光吸收谱α（hv）。

（2）确定带隙态 保持光电导σ_ph（hv）恒定下，测量入射光通量F（hv），再按式（4-5）求出吸收系数α（hv），这样得到的次带吸收区的光吸收谱可以给出费密能级以下带隙的信息，带尾吸收区的光吸收谱则能提供带尾态的信息。