The fast cooling effects on undoped and P-doped a-Si:H, a-Ge:H and a-SiGe:H:F alloys have been studied. Films with high defect density such as a Ge:H and a-SiGe: H:F do not show a change in the dark conductivity by fast cooling.
For undoped a-Si:H films, the dark conductivity is decreased and the dark conductivity activation energy is increased after fast cooling. And the subband-gap optical absorption coefficient increases. It is concluded, therefore, that the metastable dangling bonds increased upon fast cooling from above the equilibrium temperature ($T_E$) for undoped a-Si:H.
Changes of the $T_E$ and defect density with annealing temperature have been studied for P-doped a-Si:H films. From the correlation between the defect density and the $T_E$, it is concluded that the hydrogen diffuses via the defects in doped a-Si:H.
From the isothermal relaxation experiments on the excess dark and photo conductivity by fast cooling and light soaking at different temperatures, it is concluded that the metastable phenomena in a-Si:H have a common origin. The structural changes that underline the metastabilities are made possible by the diffusive motion of hydrogen. The metastable dangling bonds and active dopants increase upon fast cooling from above the $T_E$ or light soaking.
수소화된 비정질 규소에서 열 및 빛에 의한 준안정성에 관하여 연구하였다. 순수한 수소화된 비정질 규소를 급냉함으로 정상상태 암전도도의 감소 및 subband-gap 광 흡수계수의 증가를 관찰하였으며, 갭내의 상태밀도의 증가에 의한 현상으로 설명할 수 있었다. 비정질 게르마늄과 a-SiGe:H:F 합금들에서 정상상태 암 전도도의 급냉 효과는 나타나지 않았다.
P-doped 수소화된 비정질 규소의 열처리 온도를 변화시킴에 따라 열평형 온도의 변화와 갭 내의 상태밀도의 변화를 관찰하였으며 수소의 확산적 운동에 의한 현상으로 연관지을 수 있었다. 그리고, P-doped 수소화된 비정질 규소에 급냉 및 장시간 광 노출에 의한 정상상태 암전도도와 정상상태 광전도도의 변화를 관찰하였다. 또, 변화된 암전도도 및 광전도도가 일정한 온도에서 원래 값으로 회복되는 과정을 연구하였다.
열이나 빛에 의해 준안정된 dangling bond 뿐만 아니라 준안정되고 활성화된 dopant가 생성된다는 새로운 model을 제시함으로서 실험결과들을 일관되게 설명하였다.