Abstract
近年來利用CPM 與PDS 方法決定非晶矽氫薄膜的子能帶光吸收系數的報告很多，一般都接受1)表面/ 介面能態與2)光電流特性為造成這兩種方法測量結果不同的主要原因。本論文分別由PDS 法與CPM 方法的特性討論表面/ 介面能態對這兩種測量的影響，將表面/ 介面能態的因素予以去除后，我們發現CPM 方法由於受到量子效率在低吸收區域減小的影響會低估真實的光吸收系數值。從我們的研究中得到以下結果：1.由於表面能態造成自由電子平均生命期減小, 使得在高吸收區域測量到的α 會較光譜儀測量到的α值小, 利用自由電子平均生命期對CPM 測量中F 值的關系，以及由光譜儀測量到的α, R, 以及n 值，我們可以估計出非晶矽氫薄膜的表面能態濃度約為2.8×10 (1/cm )。2.利用PDS 方法對一組不同厚度的非晶矽氫薄膜進行測量，將α 在低吸收區域進行積分后，我們可以得到N 及N 值, 由於實驗僅能求得在0.9eV 以上的積分值，我們利用一組書籍N 的電腦模擬α 結果來計算α 積分值與N 之間的比例常數，得到1.5×10 (1/cm .eV) 的比例值, 較Jackson 等人提出的比例值7.9×10 (1/cm .eV) 大1.9 倍, 利用模擬得到的比例值, 我們得到N =1.2×10 (1/cm ) 以及N =1.4×10 (1/cm ) 的結果。3.為了解釋α 與α 在去除表面/ 介面能態造成的吸收系數影響后，兩者在低吸收區域仍然存在的差值，我們將hv低於Eg時，材料吸收一個光子產生的自由電子比例(n) 加以考慮，利用能隙間能位在穩態時的電子釋放，捕捉反應速率，我們可以模擬出n(hv) 結果，此模型可以解釋α 在hv=0.82eV 急速下降的實驗結果。