Rev. Phys. Appl. (Paris) 17, 119-124 (1982)
DOI: 10.1051/rphysap:01982001703011900

Photocurrent and diffusion lengths at the vicinity of grain boundaries (g.b.) in N and P-type polysilicon. Evaluation of the g.b. recombination velocity)

J. Oualid, M. Bonfils, J.P. Crest, G. Mathian, H. Amzil, J. Dugas, M. Zehaf et S. Martinuzzi

Laboratoire de Photoélectricité, Faculté des Sciences et Techniques de Marseille St-Jérôme, 13397 Marseille Cedex 13, France

Abstract
Photocurrents, diffusion lengths (L) and g.b. recombination velocities (s) have been measured by optical scanning in N and P-type polysilicon. With type of grains, L is found to vary between 5 μm and 150 μm and s is always higher than 104 cm.s-1. The results on local measurements of diffusion lengths show that the vicinity of a g.b. is highly stressed. It seems that the g.b. potential barriers are higher in N-type than in P-type.

Résumé
Les photocourants, les longueurs de diffusion (L) et les vitesses de recombinaison aux joints de grains (s) ont été mesurés à l'aide d'un système de balayage optique sur des échantillons de silicium polycristallin de type N et P. Selon le type des grains, L varie entre 5 μm et 150 μm et s est supérieur à 104 cm.s-1. Les resultats concernant les mesures locales des longueurs de diffusion montrent qu'au voisinage des joints de grains s'exercent des fortes contraintes. Il semble que les potentiels de barrière aux joints de grains sont plus importants dans les échantillons de type N que dans ceux de type P pour expliquer la plus grande activité recombinante des joints de grains dans le silicium polycristallin de type N que dans celui de type P.

PACS
6170N - Grain and twin boundaries.
7220J - Charge carriers: generation, recombination, lifetime, and trapping semiconductors/insulators.
7240 - Photoconduction and photovoltaic effects: photodielectric effects.
7280C - Electrical conductivity of elemental semiconductors.

Key words
carrier lifetime -- electron hole recombination -- elemental semiconductors -- grain boundaries -- photoconductivity -- silicon -- grain boundary recombination velocity -- photocurrent -- p Si polycrystal -- n type Si -- elemental semiconductor -- diffusion lengths -- optical scanning -- potential barriers