Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хамакава Й. -> "Аморфные полупроводники и приборы на их основе" -> 39

Аморфные полупроводники и приборы на их основе - Хамакава Й.

Хамакава Й. Аморфные полупроводники и приборы на их основе. Под редакцией докт.техн.наук С.С. Горелика — М.: Металлургия, 1986. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): amorphnye-poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 153 >> Следующая

В пленках а^Ц^С^Н [21] нельзя выделить отдельно спиновые плотности в ЭПР-сигнале, относящиеся к свободным связям 51 и С
90
соответственно, как в случае пленок a-Sii _xGex:H. Это связано с тем, что различие значений g свободных связей Si и С довольно мало и, кроме того; для кремния оно, по-видимому, меняется при наличии атомов С в ближайших соседних узлах (см. раздел 3.1.5). Однако изменение значений g в зависимости от состава х может служить информацией, затрагивающей следующие вопросы: 1) на каких свободных связях преимущественно возникает ЭПР-сигнал? 2) распределены ли атомы С и Si хаотически, выделены ли они в отдельные фазы или образуют химически упорядоченную структуру?
Как показано на рис. 3.1.11, спиновая плотность резко возрастает с содержанием углерода х [21]. Результаты приведены для a-Si, _ХС^:Н, изготовленного ТР-разложением SiH4 и СН4 при подаче ВЧ мощности 20—100 Вт. Значение g в зависимости от х снижается от 2,0055 до 2,0030, т.е. от значения для свободных связей кремния до соответствующего значения для углерода. На рис. 3.1.12 показано число атомов Н, связанных с Si и С, оцененное из интенсивности ИК-поглощения на колебаниях качания Si-H и растягивающих колебаниях С-Н соответственно [21]. С увеличением содержания углерода х количество связанного водорода сильно возрастает, что уже было показано методом ЯМР [18]. Из рис. 3.1.12 следует, что атомы Н связываются преимущественно с атомами С. Однако следует отметить, что число атомов Н, связанных с атомами Si, также увеличивается по мере роста .v, несмотря на уменьше-
Рис. 3.1.12. Зависимость числа атомов Н, связанных с атомами Б1 и С, от содержания углерода в пленках ТР-а-5ц _ХСХ:Н
91
ние содержания Si. Подобное поведение наблюдалось также на образцах a-SI!_xCx:H, изготовленных ВЧР при более высокой температуре подложки [22]. Пленки a-Si[ _ХСХ:Н более теплостойки по сравнению с пленками a-Si:H, так как связь С—Н сильнее связи Si—Н. Температура, при которой выделяются атомы Н и возрастает спиновая плотность, в случае a-Si, _ХСХ:Н выше, чем для a-Si:H. Интересно, что в a-Si, „ Л-СЛ-не только атомы Н, связанные с атомами С, но и атомы Н, связанные с атомами Si, выделяются при более высоких температурах, чем атомы Н, связанные с атомами Si в a-Si:H [19, 22]. Рост числа атомов Н, связанных с атомами Si в пленках a-S , _ ХСХ:Н, изготовленных ТР-раз-ложением и ВЧР, можно также объяснить упрочнением связи Si:H в a-Si,_xCx:H.
Исследования влияния отжига с применением ЭПР и ИК-измерений проводились также на пленках a-Six _ХСХ:Н, a-Si, _xGex:H и a-Ge, _ХСХ : Н, приготовленных ВЧР [19]. На пленках a-Si, _ХСХ, a-Si? _xGev и a-Ge, _ХСХ без водорода, приготовленных ВЧР [23, 24], подробно изучались изменения значений g и формы линии ЭПР-сигналов в зависимости от состава. Изменение ЭПР-сигнала от содержания С исследовалось также для a-S?i^xCx, приготовленных ХГФО [25]. В пленках a-Sii_xCx без водорода, приготовленных ВЧР и ХГФО [24, 25], спиновая плотность также возрастает с содержанием С [24, 25]. В настоящее время причина такого возрастания спиновой плотности с содержанием С еще неясна, однако она может быть обусловлена следующими факторами: 1) длина связи С—С сильно отличается от длины связи Si-Si; 2) степень изменяемости угла связи у атома С меньше, чем у атома Si; 3) большинство атомов Н в a-Si,_xCx:H находится в ассоциированной фазе.
3.1.5. Простой расчет молекулярных орбиталей для дефектов в аморфных полупроводниках с тетраэдрическими связями
В этом разделе вкратце будут представлены результаты расчетов, касающихся дефектов в аморфных полупроводниках с тетраэдрическими связями. Расчеты проводились для кластера с дефектом с помощью обобщенной теории Хюкеля. g-Тензоры рассчитывались для C-, Si- и Ge-кластеров со свободной связью [12]. Обнаружено, что результаты хорошо согласуются с определяемыми значениями g = 2,0028, 2,0055 и 2,021 для ЭПР-сигналов в аморфных С, Si и Ge соответственно. Результаты подтверждают выдвинутое предположение о происхождении ЭПР-сигналов за счет свободных связей.
В случае кремния g-тензоры рассчитывались для неспаренного спина в антисвязывающем и связывающем состояниях слабых связей Si Si и отрицательно и положительно заряженного Si с координационным числом 2(Т2, Т+2) [12, 26]. Результаты свидетельствуют о том, что ЭПР-сигналы с g = 2,0043 и 2,011 возникают, по-видимому, благодаря неспаренному спину в антисвязывающих и связывающих состояниях слабых связей соответственно.
В реальной аморфной структуре имеются различные степени флуктуации связей, угла связей и двугранного угла. Поэтому проведенные расчеты должны были дать ответ на вопрос,, как ^-тензор для свободной связи в Б1 меняется при таких структурных искажениях [12]. Была рассчитана также пространственная протяженность неспаренного спина в состоянии свободной связи для 51 [26]. Один из интересных результатов этих расчетов заключается в том, что свободные связи следует локализовать, не допуская появления в пленке областей, обогащенных Н или Р [27]. В противном случае сильное сверхтонкое взаимодействие неспаренного спина в свободной связи и ядра Н или Р привело бы к уширению или расщеплению ЭПР-линии. В действительности этого не наблюдалось.
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed