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Temporal electric conductivity variations of hydrogenated amorphous silicon due to high energy protons

高エネルギー陽子線による水素化アモルファスシリコンの一時的な電気伝導度変化

佐藤 真一郎; 齋 均*; 大島 武; 今泉 充*; 島崎 一紀*; 近藤 道雄*

Sato, Shinichiro; Sai, Hitoshi*; Oshima, Takeshi; Imaizumi, Mitsuru*; Shimazaki, Kazunori*; Kondo, Michio*

非ドープ, n型, p型水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)薄膜に陽子線照射した時の光伝導度及び暗伝導度の変化について系統的に調べた。非ドープa-Si:Hは照射とともに一旦光伝導度や暗伝導度は上昇したが、さらに照射を続けると減少に転じた。ただしこの伝導度の上昇は準安定なものであり、時間とともに減衰してくことも明らかとなった。同様の結果がn型a-Si:Hに対しても得られたが、p型a-Si:Hについては単調な減少が観察された。非ドープ及びn型a-Si:Hにおいて観察される光伝導度及び暗伝導度の上昇はドナー中心の生成に起因していること、また高照射量域で見られる減少は、照射欠陥によって作られる深い準位のキャリア捕獲中心やキャリア補償効果に起因していることが明らかとなった。

Electrical conductivity variations of undoped, n-type and p-type hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) thin films irradiated with various energy protons are systematically investigated in this study. Dark conductivity (DC) and photoconductivity (PC) of the undoped samples increased at first due to proton irradiation and then decrease dramatically with increasing proton fluence. However, increased PC was metastable and gradually decreased with time. Similar results were observed in the n-type a-Si:H, whereas the monotonic decrease was observed in the p-type one. The degrees of the DC and the PC decreases became lower as the irradiated proton energy was higher. The increases of both DC and PC are attributed to the temporal donor like center generation, although the additional proton irradiation decrease both the DC and PC by the accumulation of radiation-induced defects, which are act as deep traps and compensate carriers.

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パーセンタイル:31.18

分野:Materials Science, Ceramics

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