Аморфные полупроводники и приборы на их основе - Хамакава Й.
Скачать (прямая ссылка):
152. Hamanaka II. etal. - Solid Stat. Commun., 23 (1977) 63.
153. Hamanaka H. etal. - Solid Stat. Commun., 19(1976) 499.
154. Utsugi Y., Mizushima Y. - J. Appl. Phys., 46 (1978) 3470.
155. Tanaka K. - J. Non-Cryst. Solids, 35/36 (1980) 1023.
156. Street R.A.. Proc. 7th Int. Conf. on Amorphous and Liquid Semiconductors (1977) p. 509. '
157. Murayama K. etal. - J. Non-Cryst. Solids, 35/36 (1980) 915.
158. Takahashi T., Harada Y. - J. Non-Cryst. Solids 35/36 (1980) 1041.
159. Jarasiunas A'., VaitkusJ. - Phys. Stat. Sol. (a), 44 (1977) 793.
160.Aoyagi Y. etal. - Prog. Soc. Photo Opt. Instrumentation engineers, 240(1980) 30. \6\Jakasiunas K.. VaitkusJ. - Appl. Phys. Lett., 33 (1978) 190. 162. Staebler D.L.. WronskiC.R. - Appl. Phys. Lett., 31 (1977) 292.
157
163. Staebler D.L., Wronski CR. - i, Appl. Phys., 51 (1980) 3262.
164. Morigaki K. etal. - Solid State Commun., 33 (1980) 851.
165. Dersch II. etal. - Appl. Phys. Lett., 38 (1981) 456.
166. Svantesson KG., Nikon M.G.: Solid-State 1 lection., 21 (1978) 1603.
167. Brodsky M.tl. Amorphous Semiconductors (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1979) p. 125.
Moore A.R. - Appl. Phys. Lett., 31 (1977) 762.
169. Auston D.H. etal. - Appl. Phys. Lett., 36 (1980) 66.
170. Tanaka K. JAR1XT, Amorphous Semiconductor Technologies and Devices (ed. Y. Hamakawa) (OHM* North-Holland. 1982) p. 227.
171. KomutoS. etal. - Appl. Phys. Lett.. 42 (1983) 79.
4. НОВЫЕ СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ, ПОЛУЧАЕМЫЕ В ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ
4.1. ГИДРОГЕНИЗИРОВАННЫЕ СПЛАВЫ A-Si,_x Gex И ИХ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА
Й. ЮКИМОТО (Yoshinori Yukimoto. Semiconductor Laboratory, LSI Rand D Laboratories. Mitsubishi Electric Corp.
Обсуждаются электрические свойства пленок гидрогенизированных аморфных кремнийгерманиевых сплавов (a-Si, _xGex ; Н) в связи сих применением в технологии солнечных элементов, светодатчиков и тонкопленочных транзисторов.
Введение в процессе осаждения в пленки a-Si : Н германия позволяет управлять шириной запрешенной зоны этого материала. Анализ результатов масе-спектромет-рических исследований газовых смесей в реакторе в процессе осаждения показывает, что оптимальные условия осаждения сплавов a-Si, -x(jcx : Н отличаются от условий осаждения при получении пленок a- Si: Н и a-Ge : Н.
Зависимость темновой проводимости пленок a-Si, _xGex : Н от состава (х) можно описать простой кривой, рассчитанной на основе правила Мейера-Нельделя, используя единый предэкспоненциальный множитель, что дает основание предполагать отсутствие различия в кинетике переноса в пленках a-S*i : Н и a-Ge : Н.
Уменьшение в плазменной атмосфере тлеющего разряда содержания остаточных газов и повышение мощности высокочастотных разрядов приводят в пленках а-81,_хСех : Н к сдвигу уровня Ферми к середине запрещенной зоны и росту отношения ^фото- и темновой проводимостей. С увеличением постоянного напряжения, смещающего электрический потенциал подложек по отношению к аноду, подвижность носителей заряда растет.
Измерения концентрации связей H-Si и H-Ge наряду с исследованиями методом ЭПР показывают, что атом Н в связи H-Ge не является эффективным пассива-тором свободной связи атома германия. Определенную роль в пассивации свободных связей атомов германия играют связи Н Si. Наиболее интересным результатом исследований является ослабление эффекта Стаеблера-Вронски с ростом в пленках концентрации Ge (для х ^ 0,4).
Качество пленок a-Si, _xGex : Н может быть повышено до уровня, достаточного для производства на их основе солнечных элементов, светодатчиков и тонкопленочных транзисторов.
158
4.1.1. Общая характеристика свойств пленок a-S i i _ х Ge*
Распространенным методом понижения плотности локализованных состояний в пеевдозапрещенной зоне.аморфных полупроводников с тетраэдрическими связями служит добавление в газовую смесь, используемую при осаждении пленок, водорода |1-2]. Известно, что электрическая активность свободных связей с помощью этого метода может быть снижена на несколько порядков. Предполагается при этом, что концентрация других дефектов, таких, например, как перестроенные слабые связи, также снижается. Метод гидрогенизации успешно применяется для a-Si [1, 3—41, a-Ge |3-4|, a-Ga As |5J, a-SiC [6-101 и a-SiGe [11-22]. Однако результаты, полученные для a-Si : Н и других гицрогенизированных материалов, количественно различаются.
Количественное сравнение результатов гидрогенизации a-Ge и a-Si [21-22] прямо указывает на то, что пассивация дефектов водородом гораздо более эффективна в a-Si.
Известно, что твердые растворы полупроводников IV группы конденсируются е образованием непрерывных случайных сеток, так что a-Si, _xGex: Н можно рассматривать как политип гидрогенизированного аморфного бинарного соединения. Во всех твердых растворах A,V- А концентрация свободных связей в результате гидрогенизации уменьшается. Однако происходит это в существенно меньшей степени, чем в a-Si : Н. Более того, оказывается, что даже незначительные добавки в a-Si : Н углерода или германия существенно уменьшают эффективность гидрогенизации. Тем не менее считается, что, как и в кристаллических твердых растворах в аморфных сплавах можно целенаправленно управлять шириной запрещенной зоны полупроводников для их последующего использования в ряде специфических областей, таких как свегоизобразительные устройства и солнечные элементы.
