光致衰退效應

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硅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，從而使電子的分佈情況發生變化，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鍵和與晶體硅類似的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。