Análisis del método de la red fotogenerada de estado estacionario para el caso de defectos correlacionados

A. AGUIRRE; R. ARCE; R. R. KOROPECKI; J. A. SCHMIDT

Salta, Argentina

Congreso; 92º Reunión Nacional de Física; 2007

Asociación Física Argentina

Entre los distintos métodos ideados para medir la longitud de difusión en semiconductores desordenados, se destaca la técnica de la red fotogenerada de estado estacionario. Por su sencillez experimental, numerosos laboratorios utilizan esta técnica en forma rutinaria para caracterizar muestras de silicio amorfo, silicio microcristalino y otros semiconductores cristalinos de baja movilidad. En este trabajo se presenta un análisis teórico completo del método, partiendo de las ecuaciones generales que describen el transporte de carga cuando una muestra de silicio amorfo hidrogenado es iluminada con dos haces de luz que interfieren sobre su superficie. Dado que los estados de defecto presentes en este semiconductor pueden tener tres estados de ocupación (vacíos u ocupados por uno o dos electrones), se utiliza la estadística de estados correlacionados para describir la recombinación y la distribución de cargas atrapadas en el interior del material. Se resuelven analíticamente las ecuaciones planteadas, lo cual lleva a poder simular los resultados de los experimentos. Para ello se introduce una densidad de estados compatible con la del silicio amorfo, y se calculan las curvas que se obtendrían al variar distintos parámetros a los que se tiene acceso experimentalmente. Se analiza la consistencia de las soluciones obtenidas, y se comparan las predicciones que arroja el modelo con los resultados de una serie de experimentos realizados aplicando distintas tensiones a la muestra, obteniéndose un acuerdo satisfactorio entre ambos.