دراسة بعض خواص السيليكون المهدرج غير المتبلور (a-Si:H) بحساب طيف أزمنة الاسترخاء

الملخص

يهدف هذا البحث إلى دراـسة خواص الــسيليكون المهدرج الأمورف (غير المتبلور) Amorphous  Silicon Hydrogenated (a-Si:H)  بطريقة جديدة في حساب أطياف أزمنة الاسترخاء وذلك عن طريق حل معادلة تكاملية طرفها الأيسر عبارة عن التفاف Convolution بالنسبة لتحويلات موللين Mollin، أما طرفها الأيمن فيعين بشكل تجريبي. ويهدف أيضاً إلى دراسة أطياف أزمنة استرخاء عدد من عينات الـ a-Si:H المحضرة بدرجات حرارة قاعدة Substrate Temperature (T_s) مختلفة وعرض نتائج تحليل العلاقات التجريبية لسعة مكثفة Capacity رقائق a-Si:H كتابع للتردد على أساس نموذج ثنائي- الطور باستخدام الطريقة الجديدة لحساب أطياف أزمنة الاسترخاء Y(t) ومن النتائج الهامة التي تم التوصل إليها في هذا البحث تطبيق طريقة رياضية جديدة لدراسة خواص a-Si:H، بما فيها طيف أزمنة الاسترخاء ضمن المجال الترددي 50 kHz-35 MHzاستناداً إلى نموذج ثنائي الطور لـ Paul و Anderson وتعيين ارتفاع حـاجز الكمون الذي تراوحت قيمته في المجال 0,3-0,6 eV وحساب الزمن الوسطي اللازم كي تنتقل حوامل الشحنة الكهربائية من فوق حاجز الكمون بين "الأعمــدة" المتجاورة الذي تراوحت قيمتــه في المجال 10^-4 sec- 3,74 . 10^-9 المتوافق مع الزمن المميز لعمليات الاسترخاء الأكثر احتمالاً وربط نتائج حساب Y(t ) بتوابع التوزع الطاقي لكثافة الحالات المتـوضعة في الفتحة المتـحركة للرقائق a-Si:H.

The aim of this work is to study a new mathematical method for calculation the time of relaxation spectrum for investigation of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) properties by solution an integral equation. The left side of this equation is a convolution according to time relaxation spectrum of Mollins transformations. The nucleus of this equation is determined by classical Deby,s formula. However the right side of the equation is determined empirically.

In addition, the aim of this work is to study of time relaxation spectrum of a-Si:H films, prepared at different values of the substrate temperature T_s, show results of  based on the two-phases model empirical frequency function analyzes of capacity a-Si:H films by using the new mathematical method for calculation the time of relaxation spectrum Y(t) and relaxation times with density of states distribution in the mobility gap of a-Si:H. Important results in this work used a new mathematical method for study a-Si:H properties including spector of relaxation times at frequency range 50 KHz – 35 MHz in according with two – phases model Paul and Andersson, determine the height  potential barrier  0,3 – 0,6 eV   , calculation the mean time for hopping electrical charge carriers up potential barrier between nearly “columns” 3,74.10^-9 - 10^-4 sec which is agree with characteral time for more intensity relaxation processes and binding results of Y(t) calculation with energy distribution of density localized states in mobility gap a-Si:H films.