非晶硅結(jié)構(gòu)及性質(zhì)ppt課件-資料下載頁
2025-01-15 15:53本頁面
【正文】 并通過直接無輻射復(fù)合和通過復(fù)合中心的復(fù)合兩種可能的復(fù)合途徑與產(chǎn)生過程維持平衡 。 直接無輻射復(fù)合是一個多聲子過程 ， 它提供了打斷SiSi弱鍵而形成 Si懸鍵缺陷的能量 ， 并引起附近小范圍的原子重構(gòu) 。 在SiSi弱鍵斷裂以后 ， 鄰近原有的 SiH鍵就會同新生的懸鍵交換位置 (轉(zhuǎn)換方向 )而達到分離和穩(wěn)定兩個新生懸鍵的目的 。 也就是說 ， 光子能量被 SiSi弱鍵吸收以后有兩個作用 ， 第一是打斷 SiSi弱鍵 ， 第二是驅(qū)使 SiH鍵分離和穩(wěn)定兩個新生懸鍵 。 光致亞穩(wěn)特性的微觀機制和物理模型 （ 2） 電荷轉(zhuǎn)移模型 在 aSi:H薄膜中 ， 通常懸鍵獲得第二個電子比獲得第一個電子需要更多的能量 ， 這個能量差就是電子的相關(guān)能 ， 此時相關(guān)能為正 。 電荷轉(zhuǎn)移模型于 1981年由 D． Adlern提出 。 他認為電子的有效相關(guān)能是負值 。 由于 aSi:H薄膜網(wǎng)絡(luò)的不均勻性和無序性 ， 有些區(qū)域可能比較松弛 ， 當(dāng)懸鍵捕獲第二個電子時 ， 伴隨發(fā)生的晶格弛豫 ， 會使總能量降低 ， 電子的有效相關(guān)能為負值 。 在這些區(qū)域 ， 帶有兩個電子的懸鍵態(tài)比帶有一個電子的懸鍵態(tài)能量要低 ， 因而 ， 穩(wěn)定存在的將不是帶有一個電子的中性懸鍵 ， 而是帶正電的空懸鍵態(tài)和帶負電的雙占據(jù)懸鍵態(tài) 。 當(dāng)光照激發(fā)載流子時 ， 這些帶正電的懸鍵可能捕獲電子或空穴而轉(zhuǎn)變?yōu)閬喎€(wěn)的中性懸鍵 。 光致亞穩(wěn)特性的微觀機制和物理模型 （ 2） 氫碰撞模型 這種模型認為 ， 光生載流子的非輻射復(fù)合釋放能量打斷 SiH弱鍵 ， 形成一個 Si懸鍵和一個可運動的 H， H在運動過程中 ， 不斷打斷 SiSi鍵形成SiHj鍵和 Si懸鍵 ， H跳走時 ， 每個被打斷的 SiSi鍵又恢復(fù)到被打斷之前的狀態(tài) 。 因此 ， 運動的 H可以看作是一個運動的 SiH鍵和一個伴隨著運動的 Si懸鍵 ， 運動的 H最后會形成穩(wěn)定的 SiH鍵 。 這有兩種方式 。 一種方式是運動的 H又重新陷落在一個不動的 Si懸鍵缺陷中 ， 形成 SiH鍵 ， 這個過程不產(chǎn)生亞穩(wěn)變化 ， 大部分運動的 H都屬于這種方式 。 第二種方式是 ， 兩個運動的 H在運動的過程中發(fā)生碰撞 ， 最后形成一個亞穩(wěn)的復(fù)合體 ， 用M(SiH)2表示 。 這個過程發(fā)生的幾率要遠遠小于前一種過程 ， 但卻是產(chǎn)生StaeblerWronski效應(yīng)關(guān)鍵的一步 。 綜合上述兩種過程 ， 光照最后的結(jié)果是產(chǎn)生了一個亞穩(wěn)復(fù)合體 M(SiH)2和在 H開始激發(fā)的位置處留下一個懸鍵 。 光致亞穩(wěn)特性的微觀機制和物理模型 以上幾種模型 ， 都是著眼于局域鍵構(gòu)型的變化來解釋光致亞穩(wěn)效應(yīng)的產(chǎn)生機制 。 然而越來越多的實驗結(jié)果證明 ， 光照引起的變化不能簡單地歸結(jié)為個別的鍵的變化 ， 有跡象表明光照還會引起非晶硅整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化 ， 即光致結(jié)構(gòu)變化 。 目前眾多的學(xué)者正在集中精力致力于這方面的研究 。 光致亞穩(wěn)特性的微觀機制和物理模型 光致亞穩(wěn)特性對非晶硅薄膜太陽能電池特性的影響
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