Фотоиндуцированные эффекты в аморфном кремнии и приборных структурах на его основе

• Автор: Абрамов, Алексей Станиславович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 165 с.

СОДЕРЖАНИЕ.
Введение
Глава !. Фотоиндуцированные эффекты (ФИЭ) в пленках а-Si.H и
приборных структурах на его основе (обзор литературы)
1.1. Фотоиндуцированные эффекты в пленках a-Si:H и сплавах
на его основе
1.2.Фотоиндуцированные изменения в p-i-n структурах
на основе a-Si:H
1.3.Изменения свойств тонкопленочных транзисторов на основе a-Si:H, индуцированные приложением управляющего поля
1.4. Модели фотоиндуцированныхэффектов в a-Si:H
1.5. Основные методы определения дрейфовой подвижности и диффузионных длин в a-Si:H
Выводы к главе
Постановка задач исследования
Глава II. Изготовление образцов и методики измерений
2.1. Изготовление образцов
2.2. Методы и алгоритмы исследования фотоиндуцированных эффектов
Глава 111. Фотоиндуцированные эффекты в плёнках а-31:Н
3.1. Влияние ионной бомбардировки при осаждении плёнок на фотоиндуцированные эффекты
3.2. Исследование кинетик формирования и отжига фотоиндуцированных
изменений свойств плёнок a-Si:H
3.3. Феноменологическая модель ФИЭ в плёнках a-Si:H. Описание экспериментальных результатов в рамках модели
двухъямного потенциала
Выводы к главе III
Глава IV. Фотоиндуцированные эффекты в фотовольтаических структурах
p-i-n и n-i-ртипа на основе a-Si:H
4.1. Фотоиндуцированные эффекты в p-i-n и n-i-p структурах
на основе a-Si:H

4.2. Обсуждение результатов исследования ФИЭ в приборных структурах.
Выводы к главе !/
Заключение и выводы
Литература

Список сокращений и обозначений:
а-ЗШ - аморфный гидрированный кремний
ФИЭ - фотоиндуцированные аффекты
ЭПР - электронный парамагнитный резонанс
МПФ - метод постоянного фототока
ФЛ - фотолюминисценция
ФП - фотопроводимость
ВЗ - валентная зона
ЗП - зона проводимости
СЭ - солнечный элемент
КПД - коэффициент полезного действия
ВАХ - вольт-амперная характеристика
ТПТ - тонкоплёночные транзисторы
СРФ - (метод) стационарной решетки фотоносителей
ДИР - (метод) динамической интерференционной решетки
ВПМ - время-пролётный метод
Ори,а' фотопроводимость и темновая проводимость
Е; - энергия Ферми
Ыа- - концентрация дефектов
плотность неспаренных спинов Е*в -характеристическая энергия хвоста валентной зоны Ей - положение пика дефектов по отношению к краю зоны проводимости УУс1- ширина пика дефектов в предположении Гауссова распределения п - коэффициент полезного действия и5С - плотность тока короткого замыкания Уос - напряжение холостого хода ЕР - коэффициент заполнения (филл-фактор)
Цп.р - подвижность электронов, дырок.
Тп,р - время жизни электронов, дырок
Ц,р - длина диффузии электронов, дырок
I - интенсивность света
а - коэффициент оптического поглощения
ВКР - вынужденное комбинационное рассеяние

ФИЭ. Фотоиндуцированные состояния неотличимы от дефектов т3°, образующихся при осаждении, но являются мета стабильны ми. При возбуждении носителя с такого центра возможна обратная реконфигурация. Этот процесс происходит, когда тепловая энергия, сообщенная центру, будет превышать сумму энергий, необходимых для возбуждения носителя заряда и локальной перестройки аморфной сетки (~1.5 еУ) [67].
В работе [16] предполагается, что фотоиндуцированная генерация дефектов происходит за счет обрыва слабых связей при прямой безызлучательной бимолекулярной рекомбинации хвост-хвост (рис. 1.11).. Неравновесные электроны и дырки, возникающие под действием освещения термализуются на состояниях в хвостах зон. При комнатной температуре большая часть носителей рекомбинирует путем безызлучательных переходов на оборванные связи с концентрацией Ма, расположенные вблизи середины щели подвижности и. играющие роль центров рекомбинации (переходы Ар, А?,
Ап). Однако часть носителей рекомбинирует путем прямых безызлучательных переходов между электроном в хвосте ЗП и дыркой б хвосте ВЗ. Эти переходы

ГТ»и>-

-О ♦-
4-1 «о

в-«— и во

•--о-
Рис. 1.11. Схематическая картина создания метастабильных оборванных связей в результате прямой безызлучательной рекомбинации «хвост ЗП -хвост ВЗ» [16].