Steady-state photoconductivity ($\sigma_{ph}$) in hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H) has been studied theorically and experimentally in order to understand the recombination processes of carriers and to obtain the information on the localized states in the mobility gap. Although the experimental data published by many groups show somewhat different features, it is commonly observed that the $\sigma_{ph}$ shows activated behavior in the temperature range between about 200 and 100 K. The activation energy depends on the doping concentration and incident light intensity, but it lies between 0.1 and 0.2 eV. The exponent Γ obtained from the intensity dependence of $\sigma_{ph}(\sigma_{ph}\propto I^\gammar$, here I is incident light intensity) is 0.5 for n-type a-Si:H films. In order to explain the temperature and intensity dependence of $\sigma_{ph}$, we developed a numerical model in which the recombination of free carriers through the exponentially distributed band-tail states and through the Gaussian-distributed dangling bonds were calculated in terms of Shockley-Read theory and the occupation statistics of correlated dangling bonds. From the comparison between calculated $\sigma_{ph}$ and observed $\sigma_{ph}$, it is concluded that the recombination of free carriers in band edge through the dangling bonds are dominant at room temperature. In the temperature range between 200 and 100 K, the recombination of carriers in band-tail states through the dangling bonds explain the observed experimental results of activated from and bimolecular behavior in $\sigma_{ph}$.
수소화된 비정질 규소의 정상상태 광전기전도도는 100K ~ 200K 의 온도 영역에서 활성화 경향(activated behavior)을 보이면서 온도를 올림에 따라 증가하고 이때 활성화 에너지는 빛의 세기에 따라 조금씩 다르지만 약 0.1 ~ 0.2eV 이다. 특히 인(phosphorus)를 도핑한 n형 비정질 규소의 경우 광전기전도도의 빛의 세기 의존성에서 지수 Γ 가 ($\sigma_{ph}\propto I^\gammar$, I : 빛의세기) 0.5 임이 공통적으로 관찰된다. 자유 전자와 정공이 각각 테일 상태와(band-tail states)댕글링 본드 상태 (dangling-bond states)에서 재결합하는 비율을 Shockley-Read 이론에 의거하여 근사를 쓰지 않고 정확히 고려하여 광전기전도도를 계산했다. 특히 댕글링 본드에서의 재결합율 계산에서는 correlated 효과가 고려되었다. 실험 결과를 설명하기 위해 저온 영역에서 테일에서 댕글링 본드로 전이하는 재결합 과정이 추가되었으며, 상온 근처에서는 자유전하가 댕글링 본드 상태에서 재결합하는 과정이 지배적이고 100 ~ 200K의 저온 영역에서는 테일에서 댕글링 본드로 전이하는 재결합 과정에 의해 전하 수송이 설명된다.