過渡光電流

過渡光電流（TPC）は、薄膜半導体の物理学で一般的に使用される測定技術です。TPCを使用すると、太陽電池などの半導体デバイスの光起電力効果によって生成された電荷の時間依存（マイクロ秒の時間スケール）抽出を研究できます。^[1]

半導体は 2 つの抽出電極の間に挟まれています。半導体が短い光パルス(100フェムト秒程度) で励起されると、光生成電荷が電極上で抽出され、電流が発生します。この電流は、抵抗器にかかる電圧としてオシロスコープで検出されます。励起パルスは方形波であるため、TPC を測定するには、「光オン」と「光オフ」の位置の 2 つの方法があります。「光オン」では、励起パルスがオンになるとすぐに信号が記録されるため、励起開始後に電極上に蓄積される電荷​​を観察できます。「光オフ」測定では、パルスがオフになった後に電荷がどのように減少するかを示します。

過渡光電圧とは対照的に、TPC 測定は短絡状態で行われ、抽出可能な電荷、電荷再結合、状態密度に関する情報が得られます。多くの場合、TPC 測定は、光生成電荷のトラッピングとデトラッピング、および異なる層間の接触の品質を反映する 「ドリフト拡散」モデルの構築に役立ちます。

TPC を使用すると、光パルスの強度や長さ、印加電圧など、さまざまな測定パラメータを変更できます。

• 時間分解マイクロ波伝導率
• 光伝導度の減衰

• Guo, F. et al. 界面トラップ制御電荷注入に基づくナノ複合紫外線光検出器。Nat. Nanotechnol. 7, 798–802 (2012)。
• MacKenzie, RCI, Shuttle, CG, Chabinyc, ML & Nelson, J. P3HT:PCBM太陽電池の過渡光電流測定からの微視的デバイスパラメータの抽出。Adv. Energy Mater. 2, 662–669 (2012)。

• OPV特性評価技術
• アモルファス半導体における過渡光電流