Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чопра К. -> "Тонколенточные солнечные элементы" -> 53

Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.

Чопра К., Дас С. Тонколенточные солнечные элементы — М.: Мир, 1986. — 435 c.
Скачать (прямая ссылка): tonkosloyniesolnichnieelementi1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 177 >> Следующая

Хаберле и Фрёшле [23] изучали зависимость удельного сопротивления, концентрации носителей и холловской подвижности в кремниевых пленках, нанесенных ионным распылением, от параметров процессов осаждения, отжига и диффузии. При опти-
Рис. 3.1. Температурные зависимости удельной проводимости оху нанесенных вакуумным испарением и отожженных пленок Si при различной концентрации легирующей примеси (а) [18] и удельной проводимости о поли-кристаллических пленок Si, полученных химическим осаждением из паровой фазы при различных температурах подложки 7\ К (б) [6]. Концентрация легирующей примеси: 1 — 1,8-1020 см-3; 2 — 1,1 - 102п см-3; 3 — 3,6-1019 см-3; 4 — 2,9-1019 см-3; температура подложки: Г — 500 С; 2' — €00 °С; 3' — 650 сС; 4' — 700 С; около кривых указаны значения энергии активации Ед.
Рис. 3.2. Температурные зависимости фотопроводимости Дб (измеренные при энергии фотонов hv = 2,14 эВ) отожженных пол и кристаллических пленок Si, полученных химическим осаждением из паровой фа-ы при различных температурах подложки [6]: 1—680 °С; 2—600 °С; 5—700 °С; температура отжига 1050 сС; около кривых указаны значения энергии активации Ед.
140
Глава 3
мальных условиях роста пленок могут быть получены низкое удельное сопротивление, достигающее 3• 10—3 Ом-см, и подвижность носителей, равная 16 см2/(В-с). Концентрация носителей в этих пленках составляет около 1020 см-3. Основываясь на результатах измерений параметров пленок Si с ярко выраженной преимущественной ориентацией зерен, осажденных на подложки из сапфира методом высокочастотного ионного распыления, Харман и др. [21] пришли к следующим выводам: 1) удельное сопротивление пленок ( — 0,1 ОмХ Хсм) значительно меньше удельного сопротивления кремниевой мишени
(103 Ом-см); 2) пленки
имеют такой же тип проводимости, как и материал мишени; 3) подвижность электронов в пленках (ее максимальное значение — 256 см2/(В X Xс)) ниже, чем в материале мишени (1100 см2/(В «с)); 4) пленки имеют довольно высокую концентрацию носителей— электронов (1017... 1018 см-3). Хиннеберг и др. [22] подтвердили, что по типу проводимости пленки не отличаются от материала мишени. Подвижность носителей, измеряемая при комнатной температуре, сильно зависит от температуры осаждения пленок и составляет 1... 20 см2/(В-с), что соответствует значениям подвижности носителей в массивных кристаллах. Более низкая подвижность носителей в тонких пленках (толщиной — 1 мкм) связана с их дополнительным рассеянием на дефектах кристаллической структуры. При комнатной температуре концентрация носителей в эпитаксиальных слоях изменяется от 1 • 1016 до 2« 1017 см~3. Исходя из температурной зависимости концентрации носителей (см. рис. 3.6), установлено, что акцепторные уровни отстоят от края валентной зоны на 0,05 эВ; наличие этих уровней объясняют присутствием в пленках примеси бора, содержавшегося в материале мишени. Баккарани и др. [24] проведено как теоретическое, так и экспериментальное
Рис. 3.3. Зависимости энергии активации Еа от концентрации N & легирующей примеси в поликристаллических пленках Si, полученных химическим осаждением из паровой фазы [8].
Физические свойства тонких пленок
141
Температура. • осаждения, ° С
Рис. 3.4. Зависимости высоты потенциального барьера, плотности ловушек и слоевого сопротивления от температуры осаждения имплантированных бором поликристаллических пленок Si, полученных химическим мето-дом из паровой фазы [8].
исследование электронных свойств кремниевых пленок.
Измерение диффузионной длины неосновных носителей в слоях кремния, получаемых химическим осаждением из паровой фазы, осуществляется с использованием готовых солнечных элементов, и ее значения обычно составляют 1 ... 25 мкм [9, 15»
16]. В слоях Si, выращенных на подложках из рекристаллизо-ванного металлургического кремния, неосновные носители в зависимости от локальных флуктуаций потенциала имеют различную диффузионную длину — от 15 ... 20 до 30 ... 40 мкм. Фельдманом и др. [20] показано, что солнечные элементы на основе слоев Si, полученных вакуумным испарением при пониженной температуре, ‘имеют более высокую диффузионную длину неосновных носителей.
3.2.1.3 Оптические свойства
Кюл и др. [1] измерили зависимости оптического коэффициента поглощения кремниевых пленок, нанесенных на подложки из сапфира методом химического осаждения из паровой фазы,
142
Глава 3
от их толщины. Авторы пришли к выводу, что на поглощение света существенное влияние оказывают как температура отжига, так и температура осаждения пленок, причем слои пленки, расположенные ближе к подложке, имеют более низкое качество. Наличие слоя алюмосиликата на границе раздела пленки с подложкой и обогащенного алюминием слоя в пленке Si вызывает ухудшение оптических свойств пленки при уменьшении ее толщины. При оптимальных условиях осаждения эпитаксиальные пленки толщиной более 0,3 мкм обладают примерно такими же оптическими свойствами, как и массивные образцы.
По результатам измерений коэффициентов отражения и пропускания пленок Si, полученных химическим осаждением из паровой фазы, 'Хиросэ и др. [6] определили их показатель преломления и коэффициент поглощения. На рис. 3.7 приведены значения показателей преломления аморфных и поликри-сталлических пленок. Исследование авторами влияния отжига на показатель преломления пленок показало, что заметная кристаллизация происходит в интервале температур от 675 до 690 °С. На рис. 3.7 представлены также спектральные зависимости коэффициента поглощения света в аморфных и поли-кристаллических кремниевых пленках. Хиросэ и др. установили, что при энергиях, превышающих ширину запрещенной зоны, коэффициент поглощения поликристаллического Si не более чем в два раза выше коэффициента поглощения моно-кристаллического Si. Довольно сильное оптическое поглощение при энергиях, меньших ширины запрещенной зоны, связано с переходами носителей с заполненных глубоких энергетических уровней в зону проводимости или на уровни, соответст-
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed