The present thesis reviews different models that describe the fundamental absorption of
amorphous semiconductors. These models make use of the electronic density of states to
shape the absorption coefficient in the fundamental absorption region. The study focuses
on the optical absorption of hydrogenated amorphous Silicon (a-Si:H), hydrogenated and
non-hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC:Hx), and silicon nitride (a-SiN) thin
films. On the one hand, parameters like the Tauc-gap and Urbach energy are obtained from
the absorption coefficient using the traditional models. On the other hand, a recently
proposed model based on band thermal fluctuations was assessed [1]. This model allows a
determination of the mobility gap and the Urbach energy from a single fit of the absorption
coefficient without the need of identifying the Tauc region beforehand. Furthermore, it is
able to discriminate the variation of the Urbach energy from the bandgap. The results
allow the evaluation of the aforementioned parameters with annealing treatments at
different temperatures. The mobility edges are insensitive to the structural disorder by at
least one degree lower than the Urbach energy. This work demonstrates that it is possible
to obtain the mobility edge through this model. In addition, the measured Tauc-gap and
Urbach energy exhibit a strong linear correlation following the Cody model for all three
materials. Finally, the Urbach focus concept is evaluated and estimated under different
analysis. / En la presente tesis se revisan los diferentes modelos que describen la absorción
fundamental de los semiconductores amorfos. Estos modelos hacen uso de la densidad de
estados electrónicos para la forma del coeficiente de absorción en la región fundamental de
absorción. El estudio se centra en la absorción óptica de películas delgadas de silicio
amorfo hidrogenado (a-Si:H), carburo de silicio hidrogenado y sin hidrogeno amorfo a-
SiC:Hx y nitruro de silicio amorfo a-SiN. Se obtuvieron parámetros como el Tauc-gap y la
energía Urbach. Luego, se probó un modelo propuesto recientemente que considera las
fluctuaciones térmicas de la banda. Este modelo permite determinar la brecha de los
bordes de movilidad y la energía Urbach aplicando un solo ajuste del coeficiente de
absorción sin la necesidad de la identificación de la región Tauc y Urbach de antemano.
Además, es capaz de discriminar la variación de la energía de Urbach en banda prohibida.
Los resultados permiten la evaluación de los parámetros antes mencionados, con el
recocido de los tratamientos a diferentes temperaturas. Tomando ventaja que los bordes de
movilidad deben permanecer insensible al desorden estructural (al menos en un grado
menor que la energía Urbach) este trabajo demuestra que es posible obtener el borde
movilidad a través de este modelo. Además, la medida Tauc-gap y la energía Urbach
mostraron una fuerte conexión reproduciendo la relación lineal de Cody para los tres
materiales. Por último, el concepto del foco Urbach se evalúa y se estima por diferentes
análisis como son: ajuste global, relación lineal de Cody, análisis de Orapunt y nuestra
aproximación. / Tesis
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:123456789/7000 |
| Date | 20 June 2016 |
| Creators | Angulo Abanto, José Rubén |
| Contributors | Guerra Torres, Jorge Andrés |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | Pontificia Universidad Católica del Perú, Repositorio de Tesis - PUCP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/pe/ |
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