Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чопра К. -> "Тонколенточные солнечные элементы" -> 62

Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.

Чопра К., Дас С. Тонколенточные солнечные элементы — М.: Мир, 1986. — 435 c.
Скачать (прямая ссылка): tonkosloyniesolnichnieelementi1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 56 57 58 59 60 61 < 62 > 63 64 65 66 67 68 .. 177 >> Следующая

Эпитаксиальные пленки CdS [149—151, 163] были получены на подложках из GaAs, CdTe, Ge, шпинели, Au, А1 и InP. Пленки CdS, выращиваемые методом молекулярно-лучевой эпитаксии на поверхности шпинели и Au, имеют структуру вюртцита, а при использовании подложек из А1 — структуру сфалерита [149]. Методом газовой эпитаксии [150] проводилось * осаждение монокристаллических слоев CdS гексагональной
v В используемой для описания гексагональных структур четырехкомпонентной системе обозначений Миллера—Браве третий индекс, однозначно определяемый первыми двумя, равен их сумме, взятой с обратным знаком. Если индекс имеет отрицательное значение, то над ним принято ставить знак минус. — Прим. перев.
164
Глава 3
модификации на грани (111), (ПО) и (100) кристаллов InP; при этом отмечены следующие виды гетероэпитаксиального роста: (0001) CdSH(lll) InP, (0ПЗ) CdS|| (110) InP и
(3034) CdS|| (100) InP.
Пленки CdS, осаждаемые из раствора, состоят из мелких зерен размером не более 100 нм. При уменьшении скорости роста пленки и повышении температуры ванны образуются более крупные зерна. Структура пленок, выращиваемых таким способом, может меняться в зависимости от условий осаждения. Пленки CdS, получаемые из раствора, содержащего комплексное соединение СМ(1МНз)2+4, при изменении параметров процесса осаждения кристаллизуются в структуре сфалерита, вюртцита или в смешанной структуре, тогда как применение растворов, в состав которых входят комплексные соединения Cd(CN)2~4 и Cd(en)2+3, всегда приводит к формированию пленок, имеющих структуру вюртцита с осью с, перпендикулярной подложке [155, 156].
3.2.7,2 Электрические свойства
Изменение условий осаждения резко меняет электрические свойства тонких пленок CdS. Пленки CdS, получаемые вакуумным испарением и применяемые в солнечных элементах, обычно имеют удельное сопротивление 1...103 Ом-см [116, 118, 130] и концентрацию носителей 1016. ..1018 см-3 [80, 108, 116, 117, 126]. Пленки всегда обладают проводимостью n-типа, что обусловлено отклонением их состава от стехиометрического вследствие наличия вакансий серы и избыточного количества кадмия. Подвижность носителей составляет 0,1...10 см2/(В-с) [108, 116, 126]. Согласно результатам измерений, диффузионная длина неосновных носителей в пленках, осаждаемых вакуумным испарением, изменяется от 0,1 до 0,3 мкм [116, 120, 165]. Концентрация носителей возрастает при повышении скорости роста пленок CdS [129] и увеличении их толщины [113]; при этом наблюдается соответствующее снижение удельного сопротивления.
Электрические свойства пленок в значительной степени зависят от отношения концентраций атомов Cd и S в процессе испарения, а также от наличия легирующих примесей [107]. Пленки CdS, легированные In, при осаждении которых концентрационное отношение Cd и S составляет 1,5, отличаются наиболее высокими электрическими и структурными характеристиками. Низкие значения удельного сопротивления, достигающие 10_3 Ом • см при подвижности носителей 90 см2/(В-с), получены у пленок CdS с концентрацией индия, равной 1,5 %. На рис. 3.15 приведены зависимости удельного сопротивления и подвижности носителей от отношения концентраций Cd и S
Физические свойства тонких пленок
165
Рис. 3.15. Зависимости удельного сопротивления р (а) и подвижности \i (б) носителей в пленках CdS, полученных вакуумным испарением и легированных индием, от отношения концентраций атомов Cd и S в потоке пара [107]-1 — концентрация In — 1 %; 2 — концентрация In — 1,5 %.
для двух пленок CdS с различной концентрацией In, нанесенных методом вакуумного испарения. Вэнг [110] сообщал, что при увеличении массовой доли In примерно до 2 % концентрация носителей возрастает почти на три порядка величины, а также значительно повышается их подвижность. При более высоком содержании легирующей примеси концентрация носителей не увеличивается, а их подвижность незначительно понижается. Однако при малых уровнях легирования индием для пленок характерны низкие значения как концентрации носителей, так и подвижности. При осаждении легированных пленок (с содержанием индия —2%) концентрация носителей и их подвижность, как показано на рис. 3.16, очень слабо зависят от температуры подложки в широком температурном интервале. Легирование пленок CdS медью приводит к противоположному эффекту — уменьшению концентрации носителей и повышению на несколько порядков величины удельного сопротивления [126]. Помимо этого снижается подвижность электронов.
Несколькими авторами [108, 122, 126] исследовался механизм переноса носителей заряда в пленках, получаемых методом вакуумного испарения. Дэппи и Кассинг [122] связывают особенности электрических свойств пленок с преобладающим влиянием однотипных глубоких уровней, появление которых обусловлено вакансиями серы. Энергетические характеристики этих уровней определяются количеством вакансий серы, и если их концентрация невелика (<Ю17 см-3), то локальные уровни
166
Глава 3
Рис. 3.16. Зависимости концентрации п и подвижности ц носителей от температуры подложки Тп для нелегированных и легированных индием пленок CdS, полученных дискретным испарением [110].
Предыдущая << 1 .. 56 57 58 59 60 61 < 62 > 63 64 65 66 67 68 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed