Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хамакава Й. -> "Аморфные полупроводники и приборы на их основе" -> 58

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 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 153 >> Следующая

Приведенные экспериментальные факты свидетельствуют, по-видимому, о том, что в практических условиях, т.е. в видимой области спектра при полях порядка 104 В/см и более и при комнатной температуре, процесс ступенчатой рекомбинации в a-Si: Н маловероятен [1 17, 125, 126].
Область, ограниченная пробегом
Недавние исследования возможности использования a-Si: Н в фотоэлектрических приборах позволили установить, что концентрация бора в фотопроводниках в значительной степени влияет на приборные свойства солнечных элементов [127] и электрофотографических приемников [128]. Легирование бором проявляется частично в величине пробега и изменении положения уровня Ферми на границе раздела. Анализ ВАХ
139
первичного фототока весьма полезен при исследовании пробега носителей.
Если цт <il ¦ 1СГ8 см2/В, то пробег дырок в a-Si: Н можно наблюдать методом видикона. Один из методов уменьшения пробега дырок заключается в изготовлении a-Si: Н либо с примесью кислорода, либо без легирования бором. Другим способом является понижение температуры измерений для "углубления" соответствующих глубоких центров захвата.
На рис. 3.5.5 показаны ВАХ мишени при двух длинах волн и трех уровнях освещенности. В случае поверхности, поглощающей свет с длиной долны 425 нм, фототок является исключительно дырочным. Однако в случае поглощения объемными слоями света с длиной волны 700 нм в наведении фототока участвуют и электроны, и дырки. Когда a-Si: Н легирован бором (B2H6/SiH4 • 10'5 см-3) и пробег электронов мал, область, ограниченную пробегом, можно наблюдать на кривой фототока, относящейся к возбуждению светом с длиной волны 700 нм. При обеих длинах волн интенсивность подбирается таким образом, чтобы поглощалось равное количество фотонов. На рисунке показано также число электронно-дырочных пар, генерируемых в единицу времени на единице площади.
Обнаружено [129], что пленки a-Si:H можно быстро приготовить, используя разложение в ТР высших силанов (Si„H2„+2). При этом не происходит деградации фотоэлектрических свойств этих пленок. На рис. 3.5.6 показаны ВАХ мишени из a-Si:H, изготовленной из Si2H6 при высокой скорости роста, достигавшей 33 А/с. При комнатной температуре (295 К) область, ограниченная пробегом, слегка заметна. Использование такого материала в фотоэлектрических приборах не встречает трудностей. Отметим, что пробег дырок с понижением температуры уменьшается.
155
AV О
Т, К
Д 295 * 273 а 212 ¦ 221
Ю 700
Напряжение мишени, 8
Рис. 3.5.6. ФотоВАХ мишени из a-Si:H (1 мкм), полученного разложением Si2H6 при скорости роста 33 А/с. В качестве параметра выбиралась температура измерений. Поток света с длиной волны 425 нм равнялся 6 9-10" фотоны/(см2 с)
140
Область, ограниченная пространственным зарядом
Исследования переноса носителей в a-Si: Н позволили предположить, что переходный (нестационарный) фототок можно рассматривать в рамках модели многократного захвата, описывающей диссипативный перенос [119, 130, 131].' Анализ ограниченного пространственным зарядом тока дал возможность по-иному подойти к этому вопросу. Как показано в разделе 3.5.3, в выражение для плотности тока в области, ограниченной пространственным зарядом, входит дисперсионный параметр а. Температурная зависимость ограниченного пространственным зарядом тока позволяет извлечь информацию относительно мелких ловушек.
На рис. 3.5.7 показаны ВАХ мишени при восьми различных температурах. Градиент тока в зависимости от напряжения с понижением температуры растет. На рис. 3.5.8 показана температурная зависимость величины а, выведенной из градиента ограниченного пространственным зарядом тока. График можно представить в виде прямой линии, проходящей через начало координат. Экстраполяция прямой к значению а. = 1 дает значение характеристической температуры Tc? которая является мерой ширины состояния экспоненциального хвоста валентной зоны. Значение Тс = = 524 К соответствует значению Тс = 500 К для дырок, найденному в работе [130] путем измерений времени пролета.
Ожидается, что фторированный аморфный кремний (a-Si: F) имеет
т,х
Д 302
а 297
- о 283
• 262 Га
а 25 4 ?a ?
¦ 247
v235
*220 m
Д i J&71
e * 8 jfSJl

д."
1 10 100
Напряжение мишени,В
200 250 300 Га-
Рис 3 5 7. ФотоВАХ в области, ограниченной пространственным »"РЯДом^снятая п^и восьми различных температурах .Поток фотонов равен 1.4 - 10' фотоны/ (см2 -с) 0= 4мкм; у ~МК'+1/°<Г ('+2/а'; « = Т/Тс
Рис. 3.5.8. Зависимость стохастического (вероятностного) множителя от температуры (экстраполяция прямой дает значение Тс - 524 К)
141
меньшую ширину хвоста на вершине валентной зоны из-за меньшего разупорядочения двугранного угла, что объясняется большой разницей электроотрицательностей Si и F [132]. Поэтому можно предположить, что "отклик" фотоэлектрических приборов на a-Si: Н: F будет более быстрым, чем на a-Si: Н. На рис. 3.5.9 показаны ВАХ мишени, приготовленной из a-Si: Н : F, полученного разложением в ТР газообразной смеси
1 и 10 100
Напряжение мишени, В
PJc 3.5.9. ФотоВАх мишени из a-Si:H (?-1,4 мкм). В качестве параметпа выбрана температура Скооогтт™ Р равна 3,3 А/с. йотпи )*01Юсп Роста волны L света с Длиной
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed