s-w效應，原稱光致衰退效應，產生原因為光照導致在帶隙中產生了新的懸掛鍵缺陷態(深能級),這種缺陷態會影響a-Si∶H薄膜材料的費米能級EF的位置,從而使電子的分布情況發生變化,進而一方面引起光學性能的變化。
基本介紹
- 中文名：s-w效應
- 外文名：Steabler-Wronski
- 原稱：光致衰退效應
- 也稱：S-W效應
a-Si∶H薄膜經較長時間的強光照射或電流通過,在其內部將產生缺陷而使薄膜的使用性能下降,稱為效應。
對S-W效應的起因,至今仍有不少爭議,造成衰退的微觀機制也尚無定論,成為迄今國內外非晶矽材料研究的熱門課題。總的看法認為,S-W效應起因於光照導致在帶隙中產生了新的懸掛鍵缺陷態(深能級),這種缺陷態會影響a-Si∶H薄膜材料的費米能級EF的位置,從而使電子的分布情況發生變化,進而一方面引起光學性能的變化,另一方面對電子的複合過程產生影響。這些缺陷態成為電子和空穴的額外複合中心,使得電子的俘獲截面增大、壽命下降。
在a-Si∶H薄膜材料中,能夠穩定存在的是Si-H鍵和與晶體矽類似的Si-Si鍵,這些鍵的鍵能較大,不容易被打斷。由於a-Si∶H材料結構上的無序,使得一些Si-Si鍵的鍵長和鍵角發生變化而使Si-Si鍵處於應變狀態。高應變Si-Si鍵的化學勢與H相當,可以被外界能量打斷,形成Si-H鍵或重新組成更強的Si-Si鍵。如果斷裂的應變Si-Si鍵沒有重構,則a-Si∶H薄膜的懸掛鍵密度增加。為了更好地理解S-W效應產生的機理並控制a-Si∶H薄膜中的懸掛鍵,以期尋找穩定化處理方法和工藝,20多年來,國內外科學工作者進行了不懈的努力,提出了大量的物理模型,主要有弱鍵斷裂(SJT)模型、“H玻璃”模型、H碰撞模型、Si-H-Si橋鍵形成模型、“defect pool”模型等,但至今仍沒有形成統一的觀點。
