Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Фаренбрух А. -> "Солнечные элементы: Теория и эксперимент" -> 51

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 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 130 >> Следующая

S0 100 200 300 ш т, к
процесса протекания тока через барьер и не учитывали эффект Шоттки. Полученные зависимости рс0 от Т и N качественно совпадают с рассмотренными выше.
С учетом того обстоятельства, что сильно легированный слой обычно имеет неболыцую толщину, был выполнен расчет для квазиомнческих контактов со структурой металл- полупроводник п+ типа [Popovic, 1978]. Для трех различных случаев установлено следующее: 1) при очень малой толщине н+-сдои чаегь обедненной области расположена в базе n-типа и Рсо характеризует эквивалентный контакт со структурой металл-полупроводник «-типа; 2) при толщине л+-слоя хп+, значительно превосходящей толщину обедненного поверхностного слоя Wd, рс0 является по существу удельным сопротивлением контакта металл—полупроводник л+-типа; 3) для промежуточного случая, когда*„+> Wd, носители заряда пересекают и+-слой, не рассеиваясь, и только те из них, чья энергия выше той, которая отвечает краю зоны проводимости в базе и-типа, могут участвовать в туннелировании. Поэтому существует зависимость рс0 от концентрации легирующей примеси ND n в базовой области, имеющая вид
Pco-PcooiNdNoJ1, (2.85)
где m < 1. При высоких значениях ND п+ или при низких температурах
Очевидно, что энергетические состояния внутри барьера, связанные с дефектами, при благоприятных условиях могут привести к возрастанию вероятности туннелирования носителей и уменьшению рс0. Такие дефекты создают путем механического или электрического повреждения структуры (разряд конденсатора через контакт), а в более современных приборах — в результате повреждения частицами пучка при ионной имплантации. Однако они могут играть и отрицательную роль,
112
компенсируя высокую концентрацию легирующей примеси на поверхности полупроводника, причем этот эффект наиболее значителен в широкозонных полупроводниках.
Кроме того, в процессе последующей термообработки эти дефекты могут оказывать генерирующее действие на расположенные рядом с ними примеси [Eltoukhy, Greene, 1979] и тем самым также уменьшать эффективность легирования. И, наконец, наличие дефектов приводит к заметному увеличению скорости диффузии атомов, в результате чего кривая распределения концентрации легирующей примеси может расшириться, а максимальное значение концентрации — уменьшиться. Таким образом, при оценке эффективности какого-либо метода введения дефектов необходимо знать их оптимальную концентрацию.
Можно теоретически рассчитать рс в том случае, когда известны эффективные значения Ф^,N(x), es и т*. Однако на практике на рс могут оказывать существенное влияние слои на границе раздела (например, естественные оксиды), повреждения поверхности, инжекция неосновных носителей заряда и глубокие примесные уровни. ’’Сложность учета зтих факторов затрудняет сопоставление теоретических и экспериментальных данных, и поэтому основная часть исследований омических контактов направлена главным образом на изучение технологических методов, которые позволяют получить контакты с малым полным сопротивлением” [Rideout, 1975].
Подводя итог, можно сформулировать несколько основных требований, выполнение которых обеспечивает получение на практике квази-омических контактов:
1) наличие сильно легированного поверхностного слоя, способствующего туннелированию носителей заряда;
2) благоприятное сочетание значений Фт и xs> которое позволяет уменьшить или даже устранить снижение барьера Фь;
3) наличие в области туннельного барьера энергетических состояний, обусловленных дефектами, создаваемыми посредством механического или электрического повреждения поверхности или ионной имплантации.
С помощью различных теорий можно объяснить получение широкого диапазона значений рс, приведенных в табл. 2.2.
Квазиомические контакты разделяются на две группы в зависимости от физического механизма, обеспечивающего их омические характеристики: с малой высотой потенциального барьера и (более широкая группа) с туннельным механизмом протекания тока. Туннельные контакты в свою очередь подразделяются на два класса: пассивные на основе металлического слоя, образующего омический контакт с предварительно созданными областями проводимости п+- или р+-типов, и активные, у которых металл (или один из компонентов сплава) после нанесения на поверхность полупроводника диффундирует в глубь него или сплавляется с полупроводниковым материалом, образуя области п*- или р+-типов.
Для нанесения слоя металла обычно осуществляют вакуумное испарение, ионное распыление, электрохимическое или химическое осаждения; кроме того, применяют заранее подобранные по размеру тонкие металлические пластины. Каждый метод обладает определенными достоинствами.
113
Т а б л и ц а 2.2. Влияние уровня легирования и температуры на удельное сопротивление контакта
Механизм переноса Концентрация
носителей заряда примеси N,
см-3 *
PcoW**
Рсо(Т’)
Термоэлектронная 10ls
эмиссия
Термоэлектронная 10IS-1019
эмиссия при уменьшении высоты
ехр(-ВЛГ1/4)
Почти не зависит от N
Т 1 ехр(<7 Фь/к Т) Т~'ы?{чФь1кТ)
барьера
Термоэлектронно- 10I7-1019 ехр (B'/N1^2)
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed