Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Фаренбрух А. -> "Солнечные элементы: Теория и эксперимент" -> 47

Солнечные элементы: Теория и эксперимент - Фаренбрух А.

Фаренбрух А., Бьюб Р. Солнечные элементы: Теория и эксперимент — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): solnechnieelementiteoriyaiexperement1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 130 >> Следующая

Кроме того, поскольку диэлектрический слой, как полагают, сам обладает электрической активностью, содержащийся в нем заряд может изменить эффективную высоту барьера. Неподвижный заряд внутри слоя вызывает изменение Ф6, пропорциональное —Qj (что справедливо для ограниченного интервала значений Qj), поэтому для полупроводника проводимости «-типа со слоем оксида, содержащим отрицательный заряд, значение Ф^ должно увеличиться. В этом случае диодный коэффициент А остается практически равным единице, а /0 зависит экспоненциально от количества заряда, захваченного ловушками (при условии, что напряжение смещения практически не влияет на его плотность).
При достаточно большом статичном заряде на границе раздела полупроводник-диэлектрик может образоваться инверсионный слой, причем при использовании подложки p-типа его формированию способствует наличие металла с низкой работой выхода [Salter, Thomas, 1976; Shewchum е. а., 1974]. Этот эффект играет положительную роль в приборах с МДП-структурой на основе п - Si, которые при однократной солнечной освещенности обладают Voc 0,655 В иА < 1,2 [Godfrey, Green, 1979].
Уменьшение туннельного тока основных носителей заряда. Вероятность туннелирования неосновных носителей заряда должна приближаться кеди-нице, однако нет необходимости в том, чтобы вероятности туннелирования основных и неосновных носителей были равны между собой. При
1 Экспериментальные исследования диодов с барьером Шоттки на основе А1, Си, Ag, Pd и Аи, осаждаемых на поверхность GaAs и Si [Fonash е. а., 1978], покат зали, что при создании МДП-структур высота барьера повышается. Однако взаимосвязь между найденными для этих структур значениями Ф/, [Fonash е. а., 1978; Childs е. а., 1978] и работой выхода металла, как и прежде, отсутствует. Следовательно, проблема управления поверхностными свойствами полупроводника остается нерешенной.
104
увеличении толщины слоя диэлектрика (например, до 10 нм) ток основных носителей может уменьшаться на несколько порядков. В этом случае для сохранения высоких значений фототока потребуется создание в диэлектрическом слое соответствующего распределения ловушек с определенным энергетическим уровнем, при участии которых будет происходить туннелирование неосновных носителей заряда [Kipperman е. а., 1978].
Опубликованы данные [Rhoderick, 1974] о влиянии толщины диэлектрического слоя на вольт-амперные характеристики реальных приборов с МДП-структурой.
Благоприятные изменения в соотношении между энергиями туннелирующих электронов и дырок также могут быть получены при правильном выборе энергии сродства к электрону для диэлектрического слоя. При создании базы p-типа потенциальный барьер, через который туннелируют дырки, можно понизить значительно в большей степени, чем барьер для электронов [Childs е. а., 1976]. При достаточно точном управлении процессом можно обеспечить более низкий предельный прямой ток, который будет представлять собой диффузионный ток неосновных носителей заряда. Этот механизм обеспечивает уменьшение предела насыщения прямого тока при сохранении диодного коэффициента равным единице.
Распределение поля. Часть полного напряжения V, приложенного к прибору, приходится на слой диэлектрика. Отношение VsfV и, следовательно, диодный коэффициент А зависят от свойств диэлектрического слоя, причем в наибольшей степени от параметров энергетических состояний на границе раздела диэлектрик—полупроводник. Данный эффект, названный Фонашом распределением поля [Fonash, 1975 b, 1976], обеспечивает возможность получения высоких значений Voc, превосходящих даже диффузионный потенциал Vd, поскольку часть Voc генерируется в слое диэлектрика. Отношение Vs/V зависит от конкретного распределения поверхностных состояний и сечений захвата для электронов и дырок (которое должно быть большим в базовом материале и-типа для того, чтобы процесс захвата был эффективным). Эффект распределения поля оказывает слабое воздействие на ток насыщения, однако приводит к тому, что коэффициент А зависит от напряжения смещения и его значения превышают единицу. Рассмотрены несколько возможных видов распределения энергетических уровней на границе раздела и их влияние на электрические характеристики приборов с МДП-структурой [Fonash е. а., 1978; Fonash, 1975 a,b, 1976; Childs е. а., 1976, 1978]. Повышение Voc является следствием увеличения коэффициента А.
Результаты теоретического рассмотрения влияния указанных трех факторов на Voc сопоставлены с экспериментальными данными [Fonash е. а., 1978], полученными в ходе измерений прямых и обратных вольт-фарадных, темновых и световых вольт-амперных характеристик и фото-эмиссионных спектров, в инфракрасной области. Авторами показано, что эффекты повышения Voc и распределения поля позволяют интерпретировать значительную часть результатов эксперимента.
Другая модель [Shewchun е. а., 1974], в которой особая роль отводится процессу туннелирования носителей заряда через слой диэлектрика,
105
позволяет описать экспериментальные характеристики приборов с МДП-структурой на основе p-Si.
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed