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Modell nach Schroder [19] geht davon aus, dass elektronische Ladungsträger in Fallen gefangen
und wieder freigelassen werden. Dadurch ändert sich die Weite der Raumladungszone.
Diese Änderung wird als Änderung der Kapazität detektiert, da die Weite der Raumladungszone
und die Kapazität C, wie in Gleichung (3.23) beschrieben, verknüpft sind. Das Freilassen von
Majoritätsladungsträgern, in dem Fall von CIGS also Löchern und in Abbildung 3.10 Elektronen,
wird wie folgt beschrieben:
Durch das anfängliche Beanspruchen des Bauteils mit null Volt Spannung können die Defekte
Elektronen einfangen. Die Kapazität entspricht hier C 0 . Eine anschließende negative Spannungsstufe
führt zum Freilassen der Elektronen als Funktion der Zeit. Das Verhalten der Kapazität
kann mit Gleichung (3.26) beschrieben werden.
nT (0)
C = C 0
1 − exp − t
2N A τ e
(3.26)
Direkt nach der negativen Spannungsstufe ist die Weite der Raumladungszone am größten und
die Kapazität am geringsten. Danach wird die Weite der Raumladungszone mit der Zeit kleiner
und die Kapazität größer, bis sich ein Gleichgewichtszustand einstellt (siehe Abbildung 3.11).
Aus einer C-V-t Messung kann die Zeitkonstante τ und n t (0) aus Gleichung (3.27) bestimmt
werden.
C (∞) − C (t) = n
T (0)
C 0 exp − t
2N A
τ e
(3.27)
Hierzu wird Gleichung (3.27) als ln [C (∞) − C (t)] gegen t aufgetragen. Die Steigung der Kurve
ist -1/τ e und der y-Achsenabschnitt ist ln n T (0) C 0 /2N A
, wie in Abbildung 3.12 dargestellt.
Eine äquivalente mathematische Beschreibung mit einer anderen physikalischen Erklärung ge-
ln[C( )-C(t)]
8
ln[n T
(0)C 0
/2N A
]
m~-1/τ e
Abbildung 3.12: Auftragung zur Bestimmung der
Zeitkonstanten τ, in der ln [C (∞) − C (t)] gegen die
Zeit t aufgetragen wird.
0
t
ben Heiser et al. [177–180], die nicht von elektronischen Ladungen sondern von ionischen
Ladungen ausgeht. Die ionischen Ladungen driften im elektrischen Feld, das durch die angeleg-
48 3 Experimentelle Methodik