Localized electronic states in bulk and porous a-Si1-xCx:H: IR spectroscopy and photoluminescence. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2004

Localized electronic states in bulk and porous a-Si1-xCx:H: IR spectroscopy and photoluminescence.

Etats électroniques localisés dans a-Si1-xCx:H massif et poreux: Spectroscopie IR et photoluminescence.

(1)
1

Abstract

In amorphous semiconductors, macroscopic properties are dominated by localized states. Photomodulated IR spectroscopy is a valuable tool for the study of localized states of this amorphous semiconductor. We have measured the photoinduced IR absorption of a-Si1-xCx:H. The observed spectra are quantitatively accounted for by a model, which allows one to determine the width of the conduction and valence band tail states separately. p-type a-Si1-xCx:H can be made microporous by anodisation in HF electrolyte. It luminesces at energies much higher than the bulk material. Infrared characterisation of the porous layers suggests that carbon concentration is higher in porous a-Si1-xCx:H than in the starting material, accounting for the luminescence blue shift. This carbon enrichment, due to selective Si dissolution during porous formation, has been confirmed and quantified by SIMS. We have measured the photoluminescence of a-Si1-xCx:H between 77 and 400K. Using the results of our previous photomodulated IR absorption study, we propose a more complete discussion of temperature dependent PL, presenting a model which fits experiment quantitatively.
Dans les semiconducteurs amorphes, les propriétés macroscopiques sont déterminées par les états localisés. La spectroscopie IR photomodulée nous a permis de faire une étude originale des états localisés dans ce matériau. Nous avons étudié l'absorption IR photomodulée de a-Si1-xCx:H. L'analyse des résultats nous a permis de déterminer la largeur de la queue de bande de valence et celle de la queue de bande de conduction séparément. a-Si1-xCx:H dopé au bore peut être rendu microporeux par anodisation dans un électrolyte à base de HF. Sa luminescence est décalée vers le bleu par rapport à celle du massif pour une même concentration en carbone. La caractérisation par spectroscopie IR a révélé un taux de carbone plus élevé dans les couches poreuses que dans le matériau massif correspondant. Cet enrichissement en carbone, dû à la dissolution sélective du silicium lors de l'anodisation a été confirmé quantitativement par SIMS. La variation de la photoluminescence de a-Si1-xCx:H a été mesurée entre 77 et 400K. En utilisant nos résultats de mesures d'absorption IR photomodulée, nous avons pu comprendre la dépendance de la PL avec la température grâce à un modèle.
Fichier principal
Vignette du fichier
Rerbal_Kamila.pdf (2.1 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates and versions

pastel-00000809 , version 1 (21-07-2010)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00000809 , version 1

Cite

Kamila Rerbal. Etats électroniques localisés dans a-Si1-xCx:H massif et poreux: Spectroscopie IR et photoluminescence.. Physique [physics]. Ecole Polytechnique X, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00000809⟩
290 View
525 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More