Диссертация (1097807), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Продемонстрирована возможность увеличения на несколько порядковзначений концентрации и подвижности свободных носителей заряда в ансамбляхсвязанных кремниевых нанокристаллов посредством адсорбции активных молекул.Предложена модель, объясняющая наблюдаемые изменения концентрации свободныхносителей заряда и их подвижности в ПК, в результате варьирования поверхностногопокрытия нанокристаллов.270СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙАСМ – атомно-силовая микроскопия;КРС – комбинационное рассеяние света;ПК – пористый кремний;ПЭМ – просвечивающая электронная микроскопия;РЭМ – растровая электронная микроскопия;СНЗ – свободные носители заряда;ФЛО – фемтосекундное лазерное облучение;ЭПР – электронный парамагнитный резонанс;CPM – метод постоянного фототока (Constant Photocurrent Method);ECRCVD - метод химического осаждения из плазмы, возбуждаемой в условияхциклотронного резонанса (Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapor Deposition);PDS – фотоотклоняющая спектроскопия (Photodeflection Spectroscopy);PECVD - метод плазмохимического осаждения из газовой фазы (Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition);a-Si:H – аморфный гидрированный кремний;с-Si – кристаллический кремний;nc-Si – нанокристаллы кремния;nc-Si/a-Si:H – аморфный кремний, содержащий кремниевый нанокристаллы;nc-Si:H – нанокристаллический кремний - nc-Si/a-Si:H с большой (от 80 % и выше)объемной долей кристаллической фазы (в литературе также распространено названиемикрокристаллический кремний и обозначение µс-Si:H);nc-Si/SiO2 – нанокристаллы кремния в матрице диоксида кремния;pc-Si:H – протокристаллический кремний - nc-Si/a-Si:H с малой (не более 15 %)объемной долей кристаллической фазы;dnc-Si – размер нанокристалла кремния;f – частота переменного электрического поля;l – расстояние между контактами;271n – концентрация электронов;Äс-Si – коэффициент преломления кристаллического кремния;ÄПК – коэффициент преломления пористого кремния;p – концентрация дырок;r – коэффициент отражения;D – толщина пленки;Ea – энергия активации проводимости;Eb – энергетическая высота потенциального барьера;Ec – дно зоны проводимости;Ef – уровень Ферми;Ev – потолок валентной зоны;H – длина контактов;J – плотность тока;Ld – длина экранирования Дебая;Nснз – общее обозначение для концентрации свободных носителей заряда (какэлектронов, так и дырок);P – давление;œ – пористость;R – содержание водорода в газовой смеси (R=[H2]/([H2]+[SiH4]));T – коэффициент пропускания;W0 – плотность энергии падающих на образец лазерных импульсов;Xc – объемная доля кристаллической фазы;Z – импеданс;α – коэффициент поглощения;αcpm – коэффициент поглощения, определенный методом постоянного фототока;γ - показатель степени люкс-амперной характеристики;µ - микроскопическая подвижность;272µe – подвижность по проводимости (определенная путем деления удельнойпроводимости на заряд электрона и концентрацию свободных электронов) электронов;µd – дрейфовая подвижность;µh - подвижность по проводимости (определенная путем деления удельнойпроводимости на заряд электрона и концентрацию свободных дырок) дырок;ρ - удельное сопротивление;σd – темновая проводимость (в тексте диссертации, в тех местах, где это не можетпривести к неоднозначности в трактовке, часто называется просто проводимость);σill – полная проводимость при освещении;∆σph – фотопроводимость;τмгн – мгновенное время жизни;τph – время фотоответа.273В заключение выражаю искреннюю благодарность своим Учителям: ПавлуКонстантиновичу Кашкарову и Андрею Георгиевичу Казанскому, многолетняясовместная деятельность с которыми явилась залогом создания настоящей работы.
Яглубоко признателен своим научным коллегам по кафедре: Елизавете АлександровнеКонстантиновой, Виктору Юрьевичу Тимошенко, Михаилу Николаевичу Мартышову,Любови Андреевне Осминкиной за постоянную поддержку, помощь в проведениинекоторых экспериментов и плодотворные дискуссии, а также всему коллективукафедры общей физики и молекулярной электроники физического факультета МГУ.Считаю своим приятным долгом выразить благодарность сотрудникам кафедры физикиполупроводников физического факультета МГУ, в кооперации с которыми происходиловыполнение данной работы. Признательность за стимулирующие дискуссии и интерес кработе хочу выразить заместителю генерального директора НТЦ «Тонкопленочныхтехнологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф.
Иоффе» Евгению Ивановичу Терукову.Слова искренней благодарности за предоставленные образцы для исследованийвыражаю Х. Меллу и В. Фусу из Марбургского университета (Германия); сотрудникамИнститута полупроводников Китайской Академии Наук (Китай) и группе подруководством М. Захариес из Института физики микроструктур (Германия).274СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1Zhou, J.H., Ikuta, K., Yasuda, T., Umeda, T., Yamasaki, S., Tanaka, K. Control ofcrystallinity of microcrystalline silicon film grown on insulating glass substrates // J.Non-Cryst.
Solids. – 1998. - V. 227-230. – P. 857-860.2Summonte, C., Rizolli, R., Desalvo, A., Zignani, F., Centurioni, E., Pinghini, R., Bruno,G., Losurdo, M., Capezzuto, P., Gemmi, M. Plasma-enhanced chemical vapourdeposition of microcrystalline silicon: on the dynamics of the amorphousmicrocrystalline interface by optical methods // Philos. Mag. B. – 2000. – V. 80. - № 4.– P. 459-473.3Fujiwara, H., Toyoshima, Y., Kondo, M., Matsuda, A. Structural study of initial layerfor µc-Si:H growth using real time in situ spectroscopic ellipsometry and infraredspectroscopy // J. Non-Cryst.
Solids. – 2000. – V. 266-269. – P. 38-42.4Hapke, P., Finger, F. High deposition rates for microcrystalline silicon with lowtemperature plasma enhanced chemical vapour deposition processes // J. Non-Cryst.Solids. – 1998. – V. 227-230. – P. 861-866.5Vetterl, O., Hapke, P., Houben, L., Luysberg, M., Wagner, H. Growth ofmicrocrystalline silicon using the layer-by-layer technique at various plasma excitationfrequencies // J. Non-Cryst. Solids. – 1998. – V. 227-230. – P. 866-870.6Hong, J.P., Kim, C.O., Nahm, T.U., Kim, C.M. Structural and electrical characterizationby a layer-by-layer technique with a plasma-enhanced chemical-vapor depositionsystem // J.
Appl. Phys. – 2000. – V. 87. - №4. – P. 1676-1680.7Alpuim, P., Chu, V., Conde, J.P. Low substrate temperature deposition of amorphousand microcrystalline silicon films on plastic substrates by hot-wire chemical vapordeposition // J. Non-Cryst. Solids. – 2000. – V. 266-269. – P. 110-114.8Niikura, C., Guillet, J., Brenot, R., Equer, B., Bouree, J.E., Voz, C., Peiro, D., Asensi,J.M., Bertomeu, J., Andreu, J. Comparative study of microcrystalline silicon filmsprepared in low or high pressure regime by hot-wire chemical vapor deposition // J.Non-Cryst. Solids. – 2000. – V.
266-269. – P. 385-390.9Beckers. I., Nickel, N.H., Pilz, W., Fuhs, W. Influence of hydrogen on the structuralorder of microcrystalline silicon during the growth process // J. Non-Cryst. Solids. –1998. - V. 227-230. – P. 847-851.27510Wohllebe, A., Carius, R., Houben, L., Klatt, A., Hapke, P., Klomfa, J., Wagner, H.Crystallization of amorphous Si films for thin film solar cells // J. Non-Cryst. Solids. –1998. – V. 227-230. – P. 925-929.11Szekeres, A., Gartner, M., Vasiliu, F., Marinov, M., Beshkov, G.
Crystallization of aSi:H films by rapid thermal annealing // J. Non-Cryst. Solids. – 1998. – V. 227-230. –P. 954-957.12Adikaari, A.A.D.T., Silva, S.R.P. Thickness dependence of properties of excimer lasercrystallized nano-polycrystalline silicon // J.
Appl. Phys. – 2005. – V. 97. –P. 114305-17.13Palani, I.A., Vasa, N.J., Singaperumal, M., Okada, T. Investigation on laser-annealingand subsequent laser-nanotexturing of amorphous silicon (a-Si) films for photovoltaicapplication // JLMN. – 2010. – V. 5. - № 2. – P. 150-155.14Ефремов, М.Д., Болотов, В.В., Володин, В.А., Кочубей, С.А., Кретинин, А.В.Образование нанокристаллов кремния с выделенной ориентацией (110) ваморфных пленках Si:H на стеклянных подложках при наносекундныхвоздействиях ультрафиолетового излучения // ФТП. – 2002.
- Т. 36(1). – С. 109116.15Kleider, J.P., Longeaud, C., Bruggemann, R., Houze, F. Electronic and topographicproperties of amorphous and microcrystalline silicon thin films // Thin Solid Films. –2001. - V.383. - P.57-60.16Cabarrocas, P.R. Plasma enhanced chemical vapor deposition of amorphous,polymorphous and microcrystalline silicon films // J. Non-Cryst. Solids. – 2000. - V.266-269. - P. 31-37.17Cabarrocas, P.R., Layadi, N., Drevillak, B., Solomon, I. Microcrystalline silicon growthby the layer-by-layer technique: long term evolution and nucleation mechanisms // J.Non-Cryst. Solids.
– 1996. – V.198-200. – P. 871-874.18Alpuim, P., Chu, V., Conde, J.P. Amorphous and microcrystalline silicon films grownat low temperatures by radio-frequency and hot-wire chemical vapor deposition // J.Appl. Phys. – 1999. –V. 86. - №7. – P. 3812-3821.19Shirai, H., Arai, T. Role of hydrogen in the growth of hydrogenated microcrystallinesilicon // J. Non-Cryst.
Solids. – 1996. – V. 198-200. – P.931-934.27620Hamma, S., Cabarrocas, P.R. Low temperature growth of highly crystallized silicon thinfilms using hydrogen and argon dilution // J. Non-Cryst. Solids. – 1998. – V. 227-230. –P. 852-856.21Demichelis, F., Pirri, C.F., Tresso, E., Dellamea, G., Rigato, V., Rava, P. Physicalproperties of undoped and doped microcrystalline SiC:H deposited by PECVD // Mat.Res. Soc.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
