Фотоэлектрические свойства аморфного гидрированного кремния, легированного бором

• Автор: Кузнецов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ЕДЕНИЕ

ша 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Особенности структуры и плотности состояний в а-8Ш..

1.1.1. Структура а-БШ

1.1.2. Распределение плотности состояний в а-БЕН

1.1.3. Оптическое поглощение в а-БЕН

1.2. Темновая проводимость в а-БЕН

1.3. Фотопроводимость в а-БЕН

1.3.1. Генерация и рекомбинация неравновесных

носителей в а-БЕН

1.3.2. Экспериментальные результаты по фотопроводимости в а-вЕН
1.3.3. Численный расчёт температурных зависимостей фотопроводимости
1.4. Влияние предварительного освещения на величину темновой проводимости и фотопроводимости в а-БЕН
лава 2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
2.1. Приготовление плёнок аморфного гидрированного кремния
2.2. Установка для фотоэлектрических измерений
2.3. Определение спектральных зависимостей коэффициента поглощения методом постоянного фототока
2.4. Определение спектральных зависимостей коэффициента поглощения в условиях сильного фонового возбуждения
Глава 3. СТАТИСТИЧЕСКИЙ СДВИГ УРОВНЯ ФЕРМИ В ПЛЁНКАХ
а-ЫгН, ЛЕГИРОВАННОГО БОРОМ
3.1. Температурные зависимости темновой проводимости
3.2. Статистический сдвиг уровня Ферми

Глава 4. ФОТОПРОВОДИМОСТЬ а-БШ, ЛЕГИРОВАННОГО
БОРОМ
4.1. Определение концентрации оборванных связей с помощью
спектра коэффициента поглощения
4.2. Зависимость величины фотопроводимости а-БпН от уровня легирования бором
4.3. Уравнение электронейтральности для а-БРНр-типа
4.4. Объяснение слабой зависимости величины фотопроводимости от положения уровня Ферми
4.5. Температурные зависимости фотопроводимости исследованных плёнок а-БпНр-типа
4.5.1. Первая температурная область
4.5.2. Вторая температурная область
4.5.3. Третья температурная область
4.6. Зависимость величины фотопроводимости от интенсивности возбуждающего света
4.7. Влияние предварительного освещения на температурные зависимости фотопроводимости а-БГН, легированного бором..
4.8. Влияние значения температуры, при которой происходит предварительное освещение, на температурные зависимости фотопроводимости слаболегированного бором а-БкН
4.9. Перезарядка П-центров в нелегированных плёнках а-БГН, в которых наблюдается температурное гашение фотопроводимости
4.9.1. Метод получения спектра коэффициента поглощения а(Ьу) из спектра фотопроводимости, полученного в условиях сильной подсветки
4.9.2. Спектры коэффициента поглощения а(Ьу) нелегированных пленок а-ЬпН в условиях сильной подсветки

Глава 5. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
5.1. Модель
5.2. Выбор параметров
5.3. Результаты численного расчёта
5.3.1. Зависимость величины фотопроводимости от положения уровня Ферми
5.3.2. Зависимость концентрации £>°-центров от положения уровня Ферми
5.3.3. Влияние концентрации оборванных связей на вид ТЗФ
5.3.4. Влияние параметров эффективного уровня, характеризующего хвост валентной зоны, на вид ТЗФ
5.3.5. Влияние параметров эффективного уровня, характеризующего хвост зоны проводимости,
на вид ТЗФ
5.3.6. Влияние величины темпа оптической генерации
на вид ТЗФ
5.3.7. Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

сечения захвата для дырок (на рис. 1.5 им соответствуют состояния э). Как показал Роуз, в этом случае при низких температурах основным каналом рекомбинации является рекомбинация на я-состояниях, которые в основном заполнены дырками. При повышении температуры вероятность теплового выброса дырок из э-состояний в валентную зону увеличивается, вследствие чего время жизни электронов уменьшается. Таким образом, в модели Роуза ТГФ объясняется сменой канала рекомбинации, сопровождающейся сменой типа рекомбинационных центров.
Очевидно, что малая концентрация £>-центров не является необходимым условием наблюдения ТГФ в а-впН. Так, в работах [52-54] ТГФ наблюдалось только у тех образцов нелегированного и слаболегированного а-впН, для которых энергия активации температурной зависимости проводимости Еа>0.6 эВ. Кроме того, ТГФ было обнаружено в слаболегированных пленках а-БкН после предварительного длительного освещения^]. При этом концентрация £>-ценгров в этих образцах существенно увеличивается.
Исследованиям ТЗФ а-вкН уделено большое внимание в работах Ванье [38,53]. На рис.1.9 представлены несколько зависимостей ^стрЬ(1/Т) для легированных и нелегированных образцов а-впН. Полученные Ванье ТЗФ для нелегированного а-впН имеют сложный характер и, как правило, два или три максимума. Низкотемпературный максимум ТЗФ Ванье рассматривал как результат ТГФ, а для объяснения высокотемпературного максимума он предполагал наличие в щели подвижности а-внН дополнительных состояний между £>-центрами и уровнем ловушек для дырок. При этом, измеряя тип проводимости нелегированных пленок а-8ГН при освещении, Ванье обнаружил смену типа проводимости при изменении температуры. Он наблюдал, что в таких образцах при низких температурах проводимость осуществляется электронами, а при высоких - дырками.
Среди работ, посвященных ТЗФ легированного а-8пН, следует отметить работы Хохайзеля и др. [47] и Фриче и др. [60]. Результаты исследований Хохайзеля и др. приведены на рис. 1.7. Как видно из рисунка, при