HAL Id: jpa-00209523
https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00209523
Submitted on 1 Jan 1982
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Photo-induced changes in the coefficient of the temperature dependence of the Fermi level in
discharge-produced amorphous silicon
J. Bullot, M. Galin, Mélanie Gauthier, B. Bourdon, Y. Catherine
To cite this version:
J. Bullot, M. Galin, Mélanie Gauthier, B. Bourdon, Y. Catherine. Photo-induced changes in the coefficient of the temperature dependence of the Fermi level in discharge-produced amorphous silicon.
Journal de Physique, 1982, 43 (9), pp.1419-1424. �10.1051/jphys:019820043090141900�. �jpa-00209523�
Photo-induced changes in the coefficient of the temperature dependence
of the Fermi level in discharge-produced amorphous silicon
J. Bullot (*), M. Galin (*), M. Gauthier (**), B. Bourdon (***) and Y. Catherine (+) (*) Laboratoire des Matériaux Amorphes, (LA 75), Université de Paris-Sud, 91400 Orsay, France (**) ERA 718, Bât. 350, Université de Paris-Sud, 91400 Orsay, France
(***) Laboratoire de Marcoussis, CRCGE, Route de Nozay, 91460 Marcoussis, France
(+) Laboratoire de Physique Corpusculaire, ERA 924, 2, rue de la Houssinière, 44072 Nantes Cedex, France
(Reçu le I S mars 1982, révisé le 6 mai, accepté le 17 mai 1982)
Résumé.
2014Nous décrivons quelques nouveaux résultats concernant les variations de la conductivité 03C3D et de la
photoconductivité 03C3p (effet Staebler-Wronski) de a-Si : H. Nous montrons que certains films sont beaucoup moins photosensibles que d’autres; pour ces échantillons la variation de l’énergie d’activation 0394E03C3 de 03C3D quand on passe de l’état recuit A à l’état irradié B est petite et dans certains cas 0394E03C3 ~ 0. Nous interprétons ces résultats à l’aide
de la théorie de la conductivité métallique minimum et nous calculons la variation (03B2A - 03B2B) du coefficient de
température du niveau de Fermi quand on passe de A à B et en déduisons les valeurs limites de 03B2A et 03B2B. Les
films très sensibles à l’effet Staebler-Wronski sont tels que 03B2B > 03B2A’ 03B2B étant de l’ordre de 4-10 x 10-4 eV K-1.
Au contraire pour les films peu sensibles 03B2A et 03B2B sont négatifs et la variation de 03B2, quand on passe de l’état A à l’état B, est faible.
Abstract.
2014New data on photo-induced changes in the photoconductivity 03C3p and dark conductivity 03C3D (Staebler- Wronski effect) of a-Si : H are described. Some films are shown to be much less sensitive to light exposure than others : the change in the activation energy 0394E03C3 of 03C3D between the annealed state A and the fully-irradiated state B
is small and in some cases 0394E03C3 ~ 0. The results are interpreted in terms of minimum metallic conductivity theory
and the change in the coefficient of the temperature dependence of the Fermi level (03B2A - 03B2B) between states A and B
is calculated. Upper and lower bounds of 03B2A and 03B2B are deduced. It is found that for films exhibiting large photo-
induced effects 03B2B > 03B2A. The coefficient 03B2B is positive and typically ~ 4-10 x 10-4 eV K-1. In contrast for most
films exhibiting small changes upon illumination both 03B2A and 03B2B are negative and the change when passing from
state A to state B is small.
Classification
Physics Abstracts
72.80N - 72.40
-73.60
1. Introduction.
-Since the discovery of photo-
induced changes in the photoconductivity up and dark conductivity CD of hydrogenated amorphous
silicon by Staebler and Wronski [1, 2] (SW) a great deal of work has been devoted to this problem [3-11].
We recall that SW showed that when intrinsic or
doped a-Si : H films are submitted to long and intense light exposures both up and 6p decrease, the latter by nearly four orders of magnitude. Annealing at
~