Abstract
非晶矽P-i-n 影像感測器, 經由解Poisson 方程式及電子和電洞的連續方程式, 已經成功地模擬出在照光及不照光下的電流對電壓的特性, 在我們的模擬中, 我們使用了Gummel的方法及其他的特殊技巧, 來解聯立的非線性微分方程式。在本論文中, 我們也討論了解非線性微分方程式的一些數值分析的技巧的概略表徵.另外我們自己也發展出一套解邊界值問題的新方法, 其過程是將邊界值問題轉換成初始值問題, 然候再用Runge-Kutta 的方法來解初始值問題.我們的工作包括光電流及暗電流的分析, 以及其和一些參數間的相依性, 如能隙中的狀態分布函數, 本質層厚度, P-層及n-層的摻雜濃度, 照光強度, 及電子和電洞的驅動率, 從這些相依性中, 可以幫助我們設計出擁有較好電氣特性的影像感測器.在論文中我們也討論了有關於影像感測器的兩項很重要的參數, 就是光電流對暗電流的比值及光響應時間. 在模擬的結果中, 我們得到了約lE＋5 的光電流對暗電流的比值, 這和實驗的結果是相符的. 從改變不同的參數所得到的結果中, 我們亦得到, 在較低的摻雜濃度及較薄的本質層的條件下, 可以有較高的光電流對暗電流的比值. 另外如能設法降低能隙中的狀態分布的量, 亦可以有較高的光電流對暗電流的比值.在論文中我們也計算光響應時間在不同參數下的結果, 我們亦得到如下結論, 那就是讓摻雜濃度控制在lE＋15－lE＋16之間, 以及在較厚的本質層之下, 會有較短的光響應時間.從這些模擬出來的結果, 可以幫助我們來設計出較佳的影像感測器, 或者我們也可藉由本模型, 來分析一些參數對影像感測器的影響.