The optical absorption edge in both Urbach and Tauc regions are analyzed for hydrogenated amorphous silicon optical data of Cody et al and Viturro and Weiser . Dunstan’s model, introduces disorder into the band-band absorption through a linear exponential distribution of local energy gaps. This model has a simple mathematical form and has a clear physical meaning in comparison to the somewhat similar models of O’Leary and Guerra, yet Dunstan’s model is unjustly neglected in literature.


The most important physical parameter of the model is the energy gap parameter- Eo, which represents the separation between the valence and conduction band edges, it can be considered as the mobility gap of the material. Dunstan’s model is found successful in capturing the optical data of Cody et al and, Viturro and Weiser. A plot of the energy parameters of the Dunstan and Cody models, Eo against Eopt respectively, was proposed here to separate the masking contribution of tail-related absorption from the real change of the band gap, and was found fruitful for this purpose. This is because Eo is a function only of the separation between valence and conduction band edges, while the meaning of the optical energy Eopt is ambiguous because it is also a function of absorption due to tail-related absorption that results from disorder. This simple plot of Eo vs. Eopt , through the slope ΔEo/ΔEopt of the fitting straight line , was capable of distinguishing the different relative contributions of disorder between Cody et al and Viturro and Weiser optical data, Eo value was found less sensitive to hydrogen content variation for Viturro and Weiser data which is interpreted due to their better control of the thin film deposition process.

تم تحليل منطقتي اورباخ وتاوس للبيانات البصرية للسليكون العشوائي المهدرج لكودي وجماعته وفيتوررو وفايزر. نموذج دونستان يستقدم اللاانتظام إلى الامتصاص بين الحزم من خلال توزيع أسي خطي لفجوات الطاقة الموضعية. هذا النموذج يمتلك صيغة رياضية بسيطة ومعنى فيزيائي أوضح بالمقابلة مع نماذج أخرى قريبة لاوليري وكويررا، لكن نموذج دونستان تم إهماله في الأدبيات بشكل غير منصف. أهم معلم فيزيائي لهذا النموذج هو معلم فجوة الطاقة Eo الذي يمثل الفسحة بين حافتي حزمة التكافؤ والتوصيل، ويمكن اعتباره يمثل فجوة التحركية للمادة. وجد نموذج دونستان ناجحا في موائمة البيانات البصرية لكودي وجماعته وفيتوررو وفايزر. تم اقتراح رسما بيانيا بين معلمي الطاقة لنموذجي دونستان وكودي، Eo مقابل Eopt وذلك لفصل الإضافة الحاجبة للامتصاص المتعلق بالذيول عن التغير الحقيقي في فجوة الطاقة. وقد وجد هذا الأمر مثمرا لهذا الغرض وذلك بسبب كون Eo هي دالة للفسحة بين حافتي حزمة التكافؤ والتوصيل فقط، بينما معنى فجوة الطاقة البصرية Eopt هو ملتبس لأنها دالة للامتصاص المتعلق بالذيول الناتج عن اللانتظام أيضا. هذا الرسم البياني بين Eo و Eopt من خلال الميل ΔEopt/ΔEo الناتج عن موائمة الخط المستقيم يتمكن من تمييز المساهمات النسبية للاانتظام بين البيانات البصرية لكودي وجماعته وفيتوررو وفايزر، ووجد أن قيمة Eo هي أقل حساسية لتغير منسوب الهيدروجين لبيانات فيتوررو وفايزر الأمر الذي عزي إلى السيطرة الأفضل على عملية ترسيب الأغشية.