Нелегированная пленка
Cтраница 2
В диапазоне концентраций углерода, где легирование бором приводит к расширению запрещенной зоны, фотопроводимость легированных пленок a - Sii xCx: H на основе этилена больше фотопроводимости нелегированных пленок только на один порядок. [16]
Введение в газовую смесь SiF4 - Н2 легирующих компонентов ( РН3 дли PF) дает возможность получать мк - Si: F: H в тех же условиях, в которых нелегированные пленки остаются аморфными. [17]
Введение в газовую смесь SiF4 - Н2 легирующих компонентов ( РНз или PFs) дает возможность получать мк - Si: F: H в тех же условиях, в которых нелегированные пленки остаются аморфными. [18]
С увеличением в исходной смеси содержания метана оптическая ширина запрещенной зоны в нелегированных и легированных бором пленках a - Sii xCx: H монотонно возрастает, но в легированных бором пленках ширина запрещенной зоны остается несколько меньше, чем в нелегированных пленках. Вызванное легированием бором сужение оптической ширины запрещенной зоны обусловлено преимущественно уменьшением числа атомов водорода, связанных с углеродом. [19]
Ширина запрещенной зоны в пленках на основе этилена оказывается больше, так как концентрация атомов углерода в исходной газовой смеси выше, чем в газовой смеси на основе метана. Особенно интересным является то, что оптическая ширина запрещенной зоны в пленках a - Sii xCx: Н, легированных бором и осажденных из газовой смеси на основе этилена состава х 0 5, больше ширины запрещенной зоны нелегированных пленок, а при х 0 5 - меньше. Концентрация атомов водорода, присоединенных к кремнию от легирования бором не зависит. Легирование бором оказывает влияние на число связей атомов водорода с атомами углерода. [20]
При использовании микрокристаллических легированных фосфором пленок очень важно знать, сохраняется ли их кристалличность при такой малой толщине. Этот вопрос был исследован с помощью дифракции электронов на пленках, осажденных при высокой мощности разряда на нелегированную пленку a - Si: Н толщиной 1 мкм. [22]
На рис. 4.2.8, б показаны зависимости основных свойств пленок а - Sii xCx: Н, полученных плазменным разложением [ SiH4 ( 0 5) СН4 ( 0 5) ], от концентрации легирующих примесей. Здесь также видна возможность управления типом и концентрацией носителей заряда. Темновая проводимость при добавлении в газовую смесь 1 % диборана или 0 2 % фосфина увеличивается до 10 5 и 10 - 3 См / см соответственно. Темновая проводимость нелегированных пленок при комнатной температуре из-за малости величины не поддается измерению. Минимальные значения энергии активации для пленок р - и л-типов составляют 0 4 и 0 3 эВ соответственно. Оптическая ширина запрещенной зоны в исследованных пленках зависит от легирования и уменьшается при росте концентрации обоих легирующих компонентов. [23]
Однако пленки, полученные гидролизом, могут или быть недоокисленными, или содержать некоторое количество ионов хлора. В этих случаях пленки имеют электронную проводимость. Для дальнейшей модификации проводимости пленок окиси олова обычно применяют добавки соответствующих легирующих примесей, сурьмы и индия. Пленки SnO2 могут иметь высокое удельное сопротивление. Такая высокая температурная стабильность уменьшает опасность ухудшения параметров резисторов за счет реиспаремия в разогретых точках. В частности, пленки, легированные сурьмой, наиболее стабильны в окислительной атмосфере, в то время как у нелегированных пленок проводимость может изменяться за счет заполнения части кислородных вакансий. [24]
Описаны различные методы получения мк - Si: Н и принцип выбора оптимальных условий. Основное внимание уделено методу разложения в тлеющем разряде разбавленной силано-вой газовой смеси. Показано, что общей тенденцией изменения структуры пленок Si: Н, полученных разложением разбавленных газовых смесей на основе SiH4 в мощном высокочастотном тлеющем разряде, является их кристаллизация. Эта тенденция усиливается при осаждении легированных пленок. Структура осажденных пленок мк - Si: Н является смешанной - двухфазной и состоит из микрокристаллитов, растворенных в аморфной сетке. Объемная доля ( 50 - 100 %) и размер ( 60 - 200 А) микрокристаллитов, зависят от условий осаждения. Концентрация связанного водорода в нелегированных пленках мк - Si: Н не превышает 10 %, в то время как в легированных образцах она достаточно велика. В частности, можно получить пленки мк - Si: Н легированные фосфором и бором с большой оптической шириной запрещенной зоны. Оптические и электрические свойства мк - Si: Н обсуждаются во взаимосвязи со структурными свойствами. На основе всех имеющихся экспериментальных данных, включая и результаты исследования фотолюминесценции ( ФЛ), предложена модель структуры мк - Si: Н, согласно которой мк - Si состоит из трех фаз: аморфной люминесцентной, аморфной нелюминесцентной, микрокристаллической. [25]
Страницы: 1 2