Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хамакава Й. -> "Аморфные полупроводники и приборы на их основе" -> 52

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 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 153 >> Следующая

Рис. 3.4.4. Блок-схема ИНЕС-системы [86]:
1 - генератор импульсов; 2 - образец; 3 - осциллограф; 4 - измеритель емкости (2 МГц); 5 - аналого-цифровой преобразователь (волновая память), 10'3 - 2 с; 6 - миникомпыотер; 7 -цифровой вольтметр, 10"' -10" с
Рис. 3.4.5. ИНЕС-сигиалы (при 297 К) и плотность состояний в запрещенной зоне g (Е) при захвате электронов в диодах Шотткй, изготовленных на различно легированном фосфором a-Si:Н [86]. Цифры у кривых - PH3/SiH4
Ю'г W° Юг 10* t, с
_І і -1-
0,4 0,45 0,5 0,55 Энергетический уровень ниже Ес,зВ
g (Е) следует брать такие значения ИНЕС-сигиалов, которые соответствуют насыщению относительно Мр. В исследованных диодах Шотткй на а-5гН ИНЕС-сигиалы, соответствующие насыщению относительно Ид, наступали через 5 мс.
На рис. 3.4.5 показаны ИНЕС-сигналы для различных образцов а-БкН, легированных фосфором, при Ук = -1 В, Ур = 1 В и = 10 мс. Из рисунка ясно, что ИНЕС-сигналы, т.е. g(E) растут с повышением уровня легирования Р-атомами. Значения g(E) определялись из уравнения (3.4.13), при этом В = 4,6-Ю-13 пф2см3 для тех диодов, площадь
123
Ю~' 10° ,и
время, с ° „ 20 *° ВО
ширина импульса мкс
напряжения^ [511 ,HH*/SlH< ~ 10 ). при различных ширинах импульса
wVa.^S.TnT«^'' °°У ~S(t- WP) 0Т WP даЯ ле™Рованного фосфором рис Х ЗНаЧЄНИЯХ '* П0ЛУЧЄННЬІЄ из «ан"ь.х, приведенных „а
4*0 ?7,^7 Энергетический уроаень нижеЕс.эВ
124
Рис. 3.4.8. Энергетическая зависимость частоты попыток к отрыву и сечения захвата электрона о„(Д) в а-8і:Н, легированном фосфором (РН3/5ІН„ = Ю-4) [ 51 |
которых составляла 4,5 • Ю-4 см2. Как указывалось выше, значение j3 определяется экспериментально из стабильных С- ^-характеристик диодов и из анализа зависимостей ИНЕС-сигналов от VR и Vp. Шкала энергий на рисунке определяется уравнением (3.4.12) с использованием данных по V (Е), которые можно получить из последующего экспериментального исследования зависимости ИНЕС-сигнала от Wp.
На рис. 3.4.6 показаны ИНЕС-сигналы, снятые на диодах Шоттки, изготовленных на легированном фосфором (PH3/SiH4 = 104) a-Si:H при Vp = 1 В, VR = -1 В и различных Wp. Как видно из рис. 3.4.6, ИНЕС-сигнады увеличиваются с ростом Wp и испытывают насыщение, когда Wp ^ 5 мс (в интервале Ю-2'5- Ю1'5 с). Как указывалось выше, распределение плотности состояний g(E) соответствует насыщенному ИНЕС-сигналу S(t,°°). На рис. 3.4.7 приведены полулогарифмический график зависимости S(t, °°) - S(t, Wp) от Wp при различных г, причем в качестве S(t, °°) бралась величина S(г, Wp = 10 мс).
Из полученных результатов определялись величины r(E(t)) и v(E) с помощью уравнения (3.4.5) и соотношения v(E) = Nc?nr(E). Результаты показаны на рис. 3.4.7 и 3.4.8. На рис. 3.4.7 приведены расчетные значения r(E(t)) при четырех различных значениях t, а на рис. 3.4.8 энергетические зависимости частоты попыток к отрыву v (Е), а также соответствующие сечения захвата электронов, ап (Е). В расчете брались величины Nc = 1020 см3 и vtn = 107 см/с, которые типичны для a-Si:H [ 105 ]. Здесь каждое полученное численное значение v (?) является точным в пределах ошибки эксперимента, тогда как значения ,ап (Е) включают в себя неоднозначности, вытекающие из оценок Nc и v[tl.
На рис. 3.4.9 показана температурная зависимость ИНЕС-сигнала в диоде Шоттки, изготовленном на легированном фосфором (PH3/SiH4 = = 105) a-Si:H, при V = 1 В и VR = — 1 В. Как видно из рисунка, по мере понижений температуры положение пика скачка сдвигается в сторону меньших постоянных времени. Эта тенденция аналогична поведению дискретных уровней в кристаллических полупроводниках [99]. Из соотношения между ИНЕС-сигналами и постоянной времени tp, соот-
Рис. 3.4.9. Температурная зависимость ИНЕС-сигнала на диодах Шоттки, изготовленных на легированном фосфором а-5і:Н 1РН3/&Н4 = Ю-5) [92]
3000 2000
11000
fr 500
•%&~?97K 289 ¦^^^&єаЛ278
/J09pfy°\?r °318 З*/*cf^yf 297 cf* 289 y jf 278 \зі8 327K
^266K і і —I— . I I
Ю'г m~' io° io'
Время, с
10г
125
ветствующей пиковому положению, можно получить энергию активации; она оказалась равной 0,69 эВ. Эту величину следует рассматривать как энергетическое расстояние между скачком и Ес в том случае, когда v (Е) или ап (Е) не зависят от температуры. Однако, как следует из рис. 3.4.5, энергетическое положение пика скачка, равное 0,55 эВ, ниже Ес, что определяется из зависимости ИНЕС-сигнала от Wp.
Такое различие в энергетическом положении пика наводит на мысль о температурной зависимости v (Е) или ап (Е). Энергетическая зависимость v (Е) и ап (Е) при нескольких температурах выводилась из зависимостей ИНЕС-сигналов от Wp при каждой температуре. Эти результаты свидетельствуют о росте v (Е) или оп (Е) с повышением температуры. Таким образом, истинное положение пика при 0,52 эВ получается из графика Аррениуса для v (Е) tp; величина 0,52 эВ согласуется с тем значением, которое вытекает из рис. 3.4.5 (в пределах ошибки эксперимента).
Процесс захвата электронов состояниями в запрещенной зоне a-Si:H
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed