Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чопра К. -> "Тонколенточные солнечные элементы" -> 118

Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.

Чопра К., Дас С. Тонколенточные солнечные элементы — М.: Мир, 1986. — 435 c.
Скачать (прямая ссылка): tonkosloyniesolnichnieelementi1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 177 >> Следующая

Мессье и Цонг [24] изготовили пленки а-Si: Н, содержавшие преимущественно моногидрид кремния и незначительно окислявшиеся после осаждения. В нескольких пленках а-Si: Н, полученных методом ионного распыления в атмосфере, состоявшей из смеси аргона с водородом, авторы измерили концентрацию Н, Аг и О. Концентрация водорода изменяется в пределах 2...25%, причем пленки наиболее высокого качества, наносившиеся при давлении газа — 0,7 Па, содержат 17% водорода. При повышении давления распыляющего газа концентрация аргона уменьшается, в то время как концентрация кислорода возрастает. Это означает, что пленки, осажденные при высоком давлении газа, должны окисляться более интенсивно. Если давление распыляющего газа невелико, то наличие аргона (его положительное влияние усиливается именно при пониженном давлении газа [24]) способствует образованию пленок а-Si: Н, которые содержат в большом количестве моногидрид кремния и аргон, и не имеют микрополостей, существенно влияющих на свойства а-Si: Н.
6.4.3 Оптические свойства
Оптический коэффициент поглощения а пленок а-Si: Н превосходит коэффициент поглощения кристаллического кремния более чем на порядок величины почти во всей видимой области солнечного спектра [56]. На рис. 6.3, а представлены зависимости коэффициента поглощения пленок а-Si: Н, осаждаемых в тлеющем разряде, от температуры подложки. Рис. 6.3,6 иллюстрирует влияние температуры подложки на оптическую ширину запрещенной зоны Eovt (определяемую с помощью кривых зависимости (ahv)112 от hv) пленок a-Si: Н, получаемых в тлеющем разряде постоянного тока и в высокочастотном разряде [37]. Увеличение ?0pt при понижении температуры подложки объясняется возрастанием концентрации водорода в пленках [56]. Исследования методом фотоэлектронной эмиссии* [76] показали, что при введении водорода в аморфный кремний энергия, соответствующая краю валентной зоны, уменьшается, вследствие чего возрастает оптическая ширина запрещенной зоны.' Коэффициент поглощения света зависит также и от ряда других параметров процесса осаждения
310
Глава 6
lg Сн(Соотносительная боля атомоВ,%)
Ч *
Рис. 6.3. а) Зависимости оптического коэффициента поглощения а пленок a-Si : Н, осаждаемых в тлеющем разряде при различных температурах подложки Тп, от энергии фотонов /zv [37]. 1 — Тп = 210 °С; 2 — Тп =325 сС; 3 — ТП = 415°С; б) Зависимости оптической ширины запрещенной зоны Е0pt пленок a-Si : Н, осаждаемых в тлеющем разряде постоянного тока (1) и в высокочастотном разряде (2), от температуры подложки Тп [37]; •в) Зависимость Еорt пленок a-Si : F : Н, осаждаемых в тлеющем разряде, от отношения концентраций газов Si F4 и Н2 CsiF4/CH2 в разрядной камере [6]; г) Зависимости ?0pt пленок a-Si : Н, получаемых методом высокочастотного ионного распыления при различных давлениях р распыляющего газа, от концентрации атомов водорода Си в плазме [24]. 1 — р = 10 Па; 2 — р = 5,3 Па; 3 — р = 2,7 Па; 4 — р = 0,7 Па.
(таких, как мощность разряда . и давление газа), которые влияют на концентрацию водорода в пленках.
Поглощение света в • a-Si: Н* при энергиях фотонов, меньших оптической ширины запрещенной зоны, не связано непосредственно с наличием водорода, а, по-видимому, обусловлено влиянием дефектов, образующих энергетические состояния в запрещенной зоне. Данный эффект незначителен в том слу-
Солнечные элементы на основе аморфного кремния
311
чае, когда температура подложки при нанесении пленки составляет ~300 °С [37] (результаты измерений параметров фотолюминесценции и исследований пленок методом электронного парамагнитного резонанса подтверждают, что при этой температуре концентрация дефектов минимальна).
Показатель преломления п пленок а-Si: Н приблизительно равен показателю преломления кристаллического кремния. При повышении температуры подложки от 195 до 420 °С (концентрация водорода при этом снижается с 40 до 10%) значение п увеличивается примерно на 5%, что согласуется с наблюдаемым уменьшением ширины запрещенной зоны [56]~ Бродски и Лиари [11] исследовали влияние температуры на показатель преломления осаждаемых в тлеющем разряде пленок собственного и легированного а-Si: Н и установили, что при введении легирующей примеси характер температурной зависимости п изменяется незначительно, причем для аморфного’ и кристаллического кремния эти зависимости совпадают.
Оптическая ширина запрещенной зоны пленок a-Si: F: Н„ получаемых в тлеющем разряде, уменьшается при увеличении отношения концентраций' S4F4 и Н2 в исходном газе (см., рис. 6.3, в). При понижении отношения концентраций SiF4 и Н2 количество содержащихся в пленках атомов F и Н возрастает. Фтор и водород образуют с кремнием связи Si—F и Si—Н, которые оказываются более прочными, чем связь
Si—Si [6]. Вследствие этого оптическая ширина запрещенной зоны увеличивается.
Пленки а-Si: Н, создаваемые методом высокочастотного^ ионного распыления, обладают аналогичными оптическими свойствами. При возрастании концентрации водорода и увеличении общего давления распыляющего газа край поглощения смещается в область более высоких энергий (см. рис. 6.3, г).
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed