Thin films against multilayers of a-Si:H: Comparative study on optical properties

Abstract

Tento článek uvádí strukturní a optické vlastnosti tenkých vrstev a-Si:H a multivrstev a-Si:H připravovaných s dvěma různými zředěními vodíku. Pro všechny vzorky detekovnané jako amorfní s nízkým mikrostrukturním faktorem byla použita spektra propustnosti v UV-Vis oblasti k získání indexu lomu, absorpčního koeficientu a optické šířky zakázaného pásu energií. Indexy lomu klesají s tloušťkou tenké vrstvy/multivrstvy což znamená menší materiálovou hustotu. Optické šířky zakázaných pásů určovaných Taucovou metodou ukazují modrý posun se zvyšující se tloušťkou vrstev i multivrstev, což je výhodnější pro solární aplikace.Tento článek uvádí strukturní a optické vlastnosti tenkých vrstev a-Si:H a multivrstev a-Si:H připravovaných s dvěma různými zředěními vodíku. Pro všechny vzorky detekovnané jako amorfní s nízkým mikrostrukturním faktorem byla použita spektra propustnosti v UV-Vis oblasti k získání indexu lomu, absorpčního koeficientu a optické šířky zakázaného pásu energií. Indexy lomu klesají s tloušťkou tenké vrstvy/multivrstvy což znamená menší materiálovou hustotu. Optické šířky zakázaných pásů určovaných Taucovou metodou ukazují modrý posun se zvyšující se tloušťkou vrstev i multivrstev, což je výhodnější pro solární aplikace.

This paper presents studies on structure and optical properties of a-Si:H thin films and multilayers of a-Si:H prepared at two different hydrogen dilutions. For all samples detected as amorphous with low microstructure factor UV Vistransmittance spectra were used to extract refractive indices, absorption coefficients and optical band gap energies. Refractive indices decrease with the thin film/multilayer thickness what means materials of lower density. On the contrary optical band gaps determined via the Tauc procedure were found to be blue-shifted with increasing both the film and multilayer thickness what is beneficial for solar applications.