Electrical transport and photoconductivity in amorphous silicon

Electrical properties and photoconductive response of evaporated amorphous Si are measured as a function of annealing temperature. The thermoelectric power data show n‐type conduction at high temperatures. From the high temperature conductivities and the photoconductivity spectra, the mobility gap and (Ec — EF) are estimated to be ≈ 1.4 and ≈ 0.6 eV, respectively. Nonlinear conductivity under high electric fields provides a density of states at the Fermi level equal to ≈ 1020 cm−3 eV−1, being consistent with results of ac conductivity measurements. The presence of a high density of localized states at ≈ 0.45 eV below Ec is also confirmed by the temperature dependence of the photoconductivity. Das Temperaturverhalten der elektrischen und Photoleitungseigenschaften von aufgedampftem amorphem Si wurde untersucht. Aus dem Vorzeichen der Thermospannung folgt n‐Leitung bei hoher Temperatur. Aus der Hochtemperaturleitfähigkeit und dem Photoleitfähigkeitsspektrum werden Beweglichkeitslücke und (Ec–EF,) zu ≈ 1,4 bzw. ≈ 0,6 eV abgeschätzt. Aus der Nichtlinearität der Leitfähigkeit unter hohen elektrischen Feldern kann auf eine Zustandsdichte von ≈ 1020 cm−3 eV−1 am Ferminiveau geschlossen werden. Dieser Wert ist vergleichbar mit dem Ergebnis aus Messungen der frequenzabhängigen Leitfähigkeit. Der hohe Wert der Zustandsdichte ≈ 0,45 eV unterhalb Ec ist in Übereinstimmung mit dem Temperaturverhalten der Photoleitfähigkeit.