Процесс - перенос - носитель - заряд
Cтраница 2
Трудности исследования обусловливаются в основном двумя обстоятельствами. Во-первых, специфика процессов переноса носителей заряда в полупроводниковом триоде вызывает, грубо говоря, увеличение пролетного времени носителей по сравнению со временем пролета электронов в вакуумной лампе. Это приводят к тому, что при исследовании схем с использованием полупроводниковых триодов уже на сравнительно низких частотах необходимо учитывать особенности электроники триода. Во-вторых, теория полупроводникового триода как физического прибора в настоящее время не имеет такой законченности, как теория вакуумных ламп, где выявлены основные физические закономерности процессов и разработан математический аппарат для решения конкретных задач. Хотя общий профиль монографии лежит в стороне от вопросов теории полупроводниковых триодов и касается исследования физических процессов в автоколебательных схемах, однако особенности электроники триодов существенно на их влияют и физическое существо этих процесов невозможно понять, не привлекая основных физических представлений о механизме работы полупроводникового триода. Наконец, чисто инженерный подход к решению схемных задач только тогда может быть гибким, когда в его основе лежит ясная физическая идея о механизме протекающих процессов. [16]
Так, например, процесс переноса носителей заряда в аморфном кремнии, осаждаемом посредством вакуумного испарения, и оптические свойства этого материала полностью определяются влиянием структурных дефектов, при наличии которых образуются состояния, локализованные в диапазоне энергий, соответствующем щели для подвижности. Поскольку в первых экспериментах по осаждению пленок аморфного кремния с помощью вакуумного испарения и ионного распыления получаемые образцы всегда содержали большое количество дефектов, сложилось мнение, что возможность легирования пленок аморфных полупроводников отсутствует. Основанием для такого вывода послужили экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что в аморфном кремнии, создаваемом традиционными методами, в частности вакуумным испарением, высокая концентрация дефектов ( ненасыщенных связей) обусловливает настолько большую плотность локализованных состояний ( - 1020 см-3), что уровень Ферми занимает строго фиксированное и стабильное положение. Поэтому можно предположить, что именно водород, присутствующий в пленках a - Si: Н, осаждаемых в тлеющем разряде, существенным образом изменяет их свойства. [17]
Полагают, что дальнейшие исследования позволят решить ряд вопросов, связанных с: определением зависимости плотности тока элементов от оптической ширины запрещенной зоны аморфных полупроводников; увеличением коэффициента заполнения вольт-амперных характеристик; оптимизацией параметров легированных слоев; определением уровней концентраций нежелательных примесей, при которых их отрицательное влияние сказывается на характеристиках элементов; улучшением качества омических контактов и идентификацией дефектов на поверхности и в объеме пленок аморфного кремния. Необходимо изучить влияние особенностей структуры материала на процесс переноса носителей заряда, установить зависимость качества пленок от типа реакций, протекающих на поверхности раздела плазмы с подложкой, а также исследовать возможность замены водорода ( применяемого в качестве компенсирующей - примеси) другими элементарными веществами или соединениями. Глубокое понимание процессов, происходящих в солнечных элементах на основе аморфного кремния, и их взаимосвязи со свойствами материала необходимо для создания высокоэффективных элементов большой площади. [18]
Эти данные позволяют однозначно интерпретировать многие наблюдаемые закономерности прохождения электрического тока в полимерах, разрабатывать новые и критически анализировать существующие теории и физические модели процессов переноса носителей заряда в полимерной матрице. [19]
 |
Зависимости концентрации п и подвижности ji носителей от температуры подложки Ти для нелегированных и легированных индием пленок CdS, полученных дискретным испарением [ ПО ]. [20] |
Сообщалось, что при высокой концентрации вакансий образуется примесная зона. By и Бьюб [127] отмечают, что в пленках, получаемых методом испарения и содержащих мелкие донорные уровни, при отсутствии освещения концентрация электронов в температурном интервале от 200 до 330 К фактически не зависит от температуры. В пленках, осаждаемых данным методом, существенное влияние на процесс переноса носителей заряда оказывают структурные свойства и электрофизические характеристики межзеренных границ. Пленки CdS непосредственно после испарения нечувствительны к воздействию света. Однако после введения в пленку CdS ( диффузионным способом) атомов меди наблюдается значительная фотопроводимость, и в условиях высокого уровня фотовозбуждения концентрация электронов оказывается более низкой, а их подвижность - более высокой, чем в пленках CdS, не содержащих меди. [21]
В этом случае средняя длина свободного пробега носителя заряда превышает постоянную решетки. Свободные электроны не локализованы на одной молекуле. При таких подвижностях длина волны электрона захватывает несколько соседних молекул, образующих кристалл. Целый ряд процессов приводит к локализации носителей заряда в определенных местах решетки, а процесс переноса носителей заряда лучше описывается с помощью прыжкового или туннельного механизма проводимости. [22]
Подвижность можно считать дрейфовой, поскольку акты захвата носителей происходят многократно при движении их через кристалл. Интересным является вопрос о природе подвижности jij. Вероятнее всего, она также является дрейфовой и определяется еще более мелкими ловушками. Отсюда делаем вывод, что процесс переноса носителей заряда в поликристаллических образцах гораздо сложнее, чем в монокристаллах. В связи с этим принципиальным является вопрос о том, как меняется механизм проводимости поликристаллических образцов по сравнению с монокристаллическими. Хотя такие сравнения и проводились ранее при изучении темновой проводимости, однако важно рассмотреть изменение подвижности носителей. [23]
Прямое подтверждение существования перескоковой подвижности можно получить при изучении систем, состоящих из нейтральной относительно процессов переноса матрицы с включенными молекулами органического полупроводника. В этом случае, варьируя концентрацию молекул с сопряженными двойными связями, легко изменять расстояние между ними и определять основные характеристики перескокового движения носителей. Основные результаты получены с использованием в качестве полимерной матрицы поливинилхлорида, а в качестве стеклянной - бензоата сахарозы. Органические вещества, используемые в качестве матриц, являются изоляторами ( р1017 ом-см) и не обладают фотопроводимостью. Фотопроводимость матрицы также не сенсибилизируется лейкооснованием малахитового зеленого. Таким образом, матрица нейтральна по отношению к процессу генерации и процессу переноса носителей заряда в образцах. Подвижность дырок, рассчитанная на основании измерений времени переноса, оказалась равной 5 - 10 - 2 см2 / в-сек. Никакого сигнала от движения электронов обнаружено не было, и, следовательно, можно заключить, что подвижность электронов значительно меньше подвижности дырок. [24]
 |
Модель ( а и энергетическое положение ( б Я-центра. [25] |
Кроме того, каждая линия резонансного центра спектра представляет собой дублет. Растепление спектра вызвано сверхтонким взаимодействием 29Si с атомами донорной примеси. ЭПР, показаны на рис. 3.17. Волновая функция неспаренного электрона имеет большую примесь р-состояния, чем гибридная р3 - орбиталь. Это является следствием того, что атом кремния ( Sil) оттянут от вакансий тремя атомами кремния - своими ближайшими соседями. Неспаренный электрон локализован в основном вблизи этого атома кремния. Модель f - центра подтверждена при изучении термически активизированного перехода электрона от одного атома к другим, эквивалентно расположенным ( относительно направления вакансия - фосфор) атомам кремния вблизи вакансии. Я-центры - электрически активные дефекты, эффективно влияющие на процессы переноса носителей заряда. [26]
Страницы: 1 2