проблема легирования аморфного гидрогенизированного кремния а-si(h)

DOC 12 pages 232.5 KB Free download

Page preview (5 pages)

Scroll down 👇
1 / 12
автореферат природа примесних состоянии, образуемы радкоземелыними металлами в амораном гидрогенизированном кремнии проведено легирование аморфного гидрогенизированного кремния а-si (h) методом совместного распыления монокристаллической мишени кремния и соответствующего редкоземельного металла неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, иттербий. показано, что все перечисленные металлы, кроме европия, образуют в зазоре подвижности а-полосы акцепторного типа, лежашие вблизи середины зазора подвижности, центры европия образуют зазоре подвижности полосу донорного типа. такое различие в поведении европия и остальных редкоземельных металлов объясняется особенностями заполнения 4f оболочки атомы европия. природа примесных состояний, образуемы радкоземельными металлами в аморфном гидрогенизированном кремнии проблема легирования аморфного гидрогенизированного кремния а-si ( h ) давно привлекает внимание исследователей / i /. основным методом, приводяшим к эффективному изменению электрических и фотоэлектрических свойств а-si ( h ) является легирование из газовой фазы. именно таким методом проводится легирование пленок а-si ( h ) бором и фосфором, что позволило создать ряд электронных приборов на основе данного материала ( фотопреобразователей, …
2 / 12
позволило получить пленки “ приборного класса “ . напряжение на высокочастотном электроде было 950-1050 в, скорость напыления составляла 4-5 а0.с-i, растояние между электродами было 65 мм. пленки легировались следующими рзм: неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольми, эрбий, иттербий. все эти металлы имеют незаполненную 4ʄ оболочку и следовало ожидать аналогии в их поведении. чистота легируюших добавок была 99.999 % . концентрация примеси определялась с учетом коэффициента распыления и плошади рзм на мозаичной мишени и во всех случаях она составляла 0.i ат %. измерялись следуюшие свойства: температурная зависимость электропроводности б ( т ), температурная зависимость коэффициента термоэдс s ( т ), оптическая ширина запрешенной зоны ео. зарядовое состояние примесей европия, диспрозия и иттербия определялось методом мессбауэровской спектроскопии. для специально нелегированного а-si ( h ) в температурном интервале 250-500 к зависимость б ( т ) была линейной в координатах ln б-т-i ( рис.1 ) с энергией активации е б=0.58 эв. коэффициент термоздс …
3 / 12
и lnб-т-1 наблюдается иэлом и переход к проводимости с е6=0.70 эв в области низких температур ( см. рис. 1). по влиянию на коэффициент термоэдс все исследованные примеси делятся на три группы. ( металлы первой группы тербий, диспрозий, иттербия ) не меняют знак s . но абсолютное значение s падает и не превышает 400 мкв.к-1 при 295 к и 600 мкв. к-1 при 500 к ( см. таблицу ) . металлы второй группы ( самарий, гадолиний, эрбий ) настолько понижают абсолютное значение s , что при 295 к мы не смогли определить его знак, но при т= 500 к s возростает до 500 мкв.к-i (знак s при т≥ 350 к-отрицателен ) (см . таблицу ). наконец. металлы третьей группы ( неодим, гольмий ) приводят к положительному знаку s при т≤ 330 к, но при более высоких температурах происходит инверсия знака s и при т=500 к абсолютное значение s достигает 300 мкв. …
4 / 12
сти. в области низких температур проводимость осушествляется дырками по делокализованным состояниям валентной зоны с энергией активании е6= ( f-ev)0, где ev-порог подвижности валентно зоны: знак оказывается положительным, а его малое абсолютное значание объясняется вкладом в проводимость не только дырок, но и электронов. для примесных атомов третьей группы такой механизм проводимости реализуется при т330-370 к , причем значение вб в низкотемпературной области ( ~0,7 эв ) хорошо совпадает с ожидаемым значением вб= ( f-ev ) ~0/69-0/70 эв. с ростом температуры уровень ферми поднимается к ес и в некоторой области температур легированный материал ведет себя как собственны полупроводник, причем одинаковый вклад в проводимость электронов и дырок приводит к нулевому значению s . для примесей второй группы эта область температур лежит при 330-350 к, а для примесей третьей группы – при 330-370 к. наконец, при дальнейшем повышении температуры начинает преобладать электронная проводимость с энергией активации ео= ( ес- f )о. на зависимости lnб …
5 / 12
ские спектры примесных втором 151 еи, 161 ду и 170 уϐ в а-si (h ) и оказалось, что если примесные атоми диспрозия и иттербия стабилизируются в структурной сетке аморфного материала в виде ионов ме3+ ,то примесные атомы европия стабилизируются в виде ионов ме2+( см.рис.3 ). очевидно, для атомов европия в структуре а-si (h ) оказывается более устойчивым состояние с полузаполненной 4ʄ оболочкой, что и приводит к изменению природы электрической активности примесных центров ( для всех центров рзм эта активность носит акцепторный характер, а для центров европия – донорный характер). таблица, параметры энергии активации и термоэдс а-si (h ) , легированного рзм _________________________________________________________ примес е6 . эв 295 к s.мк.к-1 500 к _________________________________________________________ нелегированный 0.58 -1950 -1400 неодим 1.02 +50 -300 самерий 0.97 ~0 -500 европий 0.20 -2050 -1400 гадолиний 0.89 ~0 -470 тербия 0.80 -350 -600 диспрозий 0.73 -400 -600 гольмий 1-01 +50 -300 эрбий 0.91 ~0 -520 иттербий 0.70 …

Want to read more?

Download all 12 pages for free via Telegram.

Download full file

About "проблема легирования аморфного гидрогенизированного кремния а-si(h)"

автореферат природа примесних состоянии, образуемы радкоземелыними металлами в амораном гидрогенизированном кремнии проведено легирование аморфного гидрогенизированного кремния а-si (h) методом совместного распыления монокристаллической мишени кремния и соответствующего редкоземельного металла неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, иттербий. показано, что все перечисленные металлы, кроме европия, образуют в зазоре подвижности а-полосы акцепторного типа, лежашие вблизи середины зазора подвижности, центры европия образуют зазоре подвижности полосу донорного типа. такое различие в поведении европия и остальных редкоземельных металлов объясняется особенностями заполнения 4f оболочки атомы европия. природа примесных состояний, образуемы радкоземельными металлами...

This file contains 12 pages in DOC format (232.5 KB). To download "проблема легирования аморфного гидрогенизированного кремния а-si(h)", click the Telegram button on the left.