Fluence- and temperature-dependent studies of carrier dynamics in radiation-damaged silicon-on-sapphire and amorphous silicon
Notice bibliographique
Résumé
We study the effects of lattice damage level, pump fluence, and temperature on carrier dynamics in thin silicon films. Two samples of radiation-damaged silicon-on-sapphire (RD-SOS) and one amorphous silicon thin film on sapphire were investigated. The first RD-SOS sample was O+ implanted with doses of 1×1013 cm−2 at 100 and 200 keV; the second RD-SOS sample was O+ implanted with a dose of 1×1015 cm−2 at 100 and a second dose of 2×1015 cm−2 at 200 keV; the third sample was a nonhydrogenated amorphous-silicon thin film grown by electron-beam evaporation. Carrier concentrations up to 7.4×1020 cm−3 were injected into the samples with 100 fs, 400 nm pump pulses, while the transient optical properties were probed with subpicosecond-wide terahertz (THz) pulses. Using a thin film Drude model, we derived the carrier relaxation time and effective carrier mobility for the three samples. The increase of lattice damage decreased both the relaxation time constant and the carrier mobility. A slight increase in relaxation time was observed for increasing pump fluence, but mobility values were not affected. No change in relaxation time or mobility was found for temperatures from 5 to 300 K. We find average relaxation time constants of 5.5 ps in the first sample, 1.4 ps in the second sample, and 0.58 ps in the third sample, and average carrier mobility values of 383, 44, and 4.4 cm2/V s, respectively. The presence of a single relaxation time constant is consistent with a trap-influenced relaxation mechanism and not of Auger recombination for carrier concentrations <1021 cm−3, indicative of the absence of thermally activated processes in the relaxation mechanism.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».