Estimación de la Densidad de Estados en silicio amorfo utilizando Metodos de Red Fotogenerados.

F. VENTOSINOS; C. LONGEAUD; J. A. SCHMIDT

Monio

Congreso; II Reunión Conjunta SUF-AFA, XII Reunión de la SUF y 96a Reunión Nacional de la AFA; 2011

Asociación de Física Argentina

El conocimiento de la densidad de estados (D.O.S. por sus siglas en inglés) en la banda prohibida de semiconductores amorfos es de gran importancia para la tecnología fotovoltaica. Esto es debido a que las propiedades de transporte eléctricas de dichos materiales está estrechamente relacionada con la distribución de estados en la banda prohibida. Es por esto que técnicas para poder estimar dicha distribución sigue siendo un área de gran interés e investigación en la materia condensada. En este trabajo se estudia la posibilidad de obtener la DOS a partir de mediciones realizadas con las técnicas ''Red Fotogenerada Oscilante'' (OPG) propuesta por los autores, y la ''Red Fotogenerada de Movimiento Constante'' (MGT), propuesta por Haken \textit{et al}. Ambas técnicas consisten en hacer incidir dos haces coherentes de luz láser, con igual polarización, sobre la superficie de una muestra. Esto se logra utilizando un divisor sobre el haz inicial. Uno de los haces incide de manera perpendicular sobre la muestra, mientras que el otro incide con un cierto ángulo sobre esta. En la técnica OPG el haz que incide perpendicular atraviesa un modulador electro-óptico (EOM), el cual es ubicado de manera tal de alterar solo la fase del mismo, dejando la polarización constante. Enviando una función de onda triangular al EOM se logra un patrón de interferencia sobre la muestra cuya característica principal es que se mueve con velocidad constante en una dirección por la primera mitad del período, y en sentido opuesto, en la segunda mitad del mismo, logrando así un movimiento oscilatorio. La fotocorriente que dará esta generación es de carácter alterna, con lo cual esta técnica permite la utilización de amplificadores de corriente en conjunto con amplificadores de tipo lock-in. En el método MGT se utilizan moduladores acusto-ópticos de forma tal de generar una pequeña diferencia de frecuencia entre ambos haces. Esto da como resultado un patrón de interferencia que se mueve con velocidad constante en un sentido fijo. Esto desarrolla una fotocorriente de tipo continua la cual se puede leer con un electrómetro. Parte de nuestro actual trabajo consistió en determinar experimentalmente que ambas técnicas son equivalentes, puesto que ambas técnicas tienen un origen común: portadores de carga moviéndose a velocidad constante con un determinado sentido. En este trabajo se muestra la equivalencia experimental entre ambas técnicas. Esta equivalencia permite aprovechar las ventajas que ambos métodos poseen. OPG permite medir fotocorrientes muy bajas debido a que utiliza amplificadores de corriente en conjunto con amplificadores de tipo lock-in. La desventaja de esta técnica radica en que estos amplificadores sufren caída de ganancia a altas frecuencias. La técnica MGT genera una corriente continua con lo cual no se tienen problemas cuando la velocidad del patrón de interferencia es alta (caso equivalente al de alta frecuencia). La desventaja de MGT radica en la imposibilidad de medir fotocorrientes muy bajas. En este trabajo se muestran experimentos realizados donde se obtiene la parte aceptora de la DOS. También se plantean posibles experimentos para completar la información de la densidad de estados en la banda prohibida.