Автореферат (1105258), страница 4
Текст из файла (страница 4)
СРМспектры пленок a-Si:H, облученных лазерными импульсами и прошедшихпост-гидрогенизацию, показаны на рисунке 4b. Как видно, форма спектровпленок, кристаллизованных лазерными импульсами, имеет вид, характерныйдля nc-Si:H. Это означает, что увеличение концентрации водорода приводитк росту фоточувствительности нанокристаллической фазы.фотопроводимостипленоксущественновозрастаетВеличинапослепост-гидрогенизации.В пятой главе также описаны условия формирования периодическихструктур на поверхности пленок a-Si:H при их фемтосекундной лазернойобработке. Для этого использовались импульсы с длиной волны λ=1030 нм,длительностью 300 фс и плотностью лазерной энергии 170-260 мДж/см2.Поверхностныеструктурыобразованычередующимисякремниевымидоменами и полостями, вытянутыми перпендикулярно к направлениюполяризации лазерного пучка, использованного для модификации пленок.Период в расположении структур составляет примерно λ/3. Пленки с данноймодификацией поверхности демонстрируют большое различие в поглощениисвета, поляризованного параллельно и перпендикулярно к сформированнымпериодическим структурам.Основные результаты и выводыВ работе исследованы электрические, фотоэлектрические и оптическиесвойства пленок гидрогенизированного кремния с двухфазной структурой.Были получены следующие основные результаты:1) Исследовано влияние малой доли нанокристаллических включений впленкахпротокристаллическогокремниянаихэлектрическиеи20фотоэлектрические свойства.
Обнаружен эффект температурного гашенияфотопроводимости при освещении пленок pc-Si:H излучением с энергиейкванта,меньшейшириныщелиподвижностиОбнаруженоa-Si:H.уменьшение поглощения, измеренного методом постоянного фототока, вобласти энергий квантов 1,2 – 1,5 эВ после освещения пленок pc-Si:Hмежзонным монохроматическим светом. Показано, что наблюдаемыеэффектыобусловленыналичиемнанокристаллическихвключенийваморфной кремниевой матрице.2) Подтверждено наличие кремниевых нанокристаллов в пленкахполиморфного кремния, равномерно распределенных по толщине пленок.Установлено, что появление малой доли нанокристаллических включений ваморфной матрице полиморфного гидрогенизированного кремния, неприводящее к существенному изменению рамановского спектра, вызываетувеличение коэффициента поглощения, измеренного методом постоянногофототока, в области энергий квантов 1,2-1,5 эВ.3) Проведены систематические исследования влияния параметровполучения пленок pm-Si:H на их электрические и фотоэлектрическиехарактеристики.Обнаруженоосвещенияфотопроводимостьнауменьшениепленоквлиянияпредварительногоpm-Si:Hприувеличениитемпературы подложки, используемой при их получении.
Данный эффектобусловлен уменьшением концентрации атомов водорода в структурепленок, полученных при более высокой температуре.4) Исследовано влияние фемтосекундной лазерной обработки пленок aSi:H на их структуру. Показано, что облучение пленок a-Si:H лазернымиимпульсамипозволяетконтролируемымобразомпроводитьихкристаллизацию. Установлено, что объемная доля кристаллической фазыполученного материала, а так же ее распределение по толщине пленок,определяются длинной волны, плотностью энергии используемого лазерногооблучения и содержанием водорода в исходных пленках a-Si:H.215)Исследованофемтосекунднымивлияниелазернымикристаллизацииимпульсаминапленокихa-Si:Hэлектрическиеифотоэлектрические свойства. Установлено, что темновая проводимостьпленок увеличивается на 3-5 порядков величины, что связано с образованиемперколяционнойцепочкиизнанокристалловфотопроводимость кристаллизованных пленокаморфнойфазой.Показано,чтомалыйкремния.Приэтомопределяется в основномвкладсформированныхнанокристаллов в фотопроводимость лазерно-модифицированных пленоксвязан с их дегидрогенизацией в процессе облучения материала.
Показано,что пост-гидрогенизация модифицированных пленок в водородной плазмепозволяет увеличить вклад нанокристаллической фазы в фотопроводимостьмодифицированного материала.6) Исследовано изменение морфологии поверхности пленок a-Si:H поддействиемфемтосекунднойлазернойобработки.Обнаружено,чтоиспользование фемтосекундного лазерного излучения с длиной волны вобласти прозрачности материала позволяет создавать на поверхности пленокпериодические структуры с периодом, составляющим сотни нанометров.Данныеструктурыприводятквозникновениюполяризационнойчувствительности облученных пленок.Список публикаций по теме диссертации1) А.Г.
Казанский, Е.И. Теруков, П.А. Форш, М.В. Хенкин, Особенностифотоэлектрических и оптических свойств пленок аморфного гидрированногокремния, полученных плазмохимическим осаждением из смеси моносилана сводородом, ФТП, т. 45 (4), с. 518-523, 2011.2) А.В. Емельянов, А.Г. Казанский, П.К. Кашкаров, О.И. Коньков,Е.И.
Теруков, П.А. Форш, М.В. Хенкин, А.В. Кукин, M. Beresna, P. Kazansky,Влияниефемтосекундноголазерногооблученияпленокаморфного22гидрогенизированногокремниянаихструктурные,оптическиеифотоэлектрические свойства, ФТП, т. 46, с. 769-774, 2012.3) A.V. Emelyanov, M.V.
Khenkin, A.G. Kazanskii, P.A. Forsh, P.K. Kashkarov,E.V. Lyubin, A.A. Khomich, M. Gecevicius, M. Beresna, P. Kazansky, Structuraland electrophysical properties of femtosecond laser exposed hydrogenatedamorphous silicon films, Proc. of SPIE, Vol. 8438, p. 84381I-1-84381I-8, 2012.4) A.V. Emelyanov, A.G. Kazanskii, M.V. Khenkin, P.A. Forsh, P.K. Kashkarov,M.
Gecevicius, M. Beresna, P. Kazansky, Visible luminescence fromhydrogenated amorphous silicon modified by femtosecond laser radiation, Appl.Phys. Lett., Vol. 101, 081902, 2012.5) А.В. Емельянов, Е.А. Константинова, П.А. Форш, А.Г. Казанский, М.В.Хенкин, Н.Н. Петрова, Е.И.
Теруков, Д.А. Кириленко, Н.А. Берт, С.Г.Конников, П.К. Кашкаров, Особенности структуры и дефектных состояний впленках гидрогенезированного полиморфного кремния, Письма в ЖЭТФ, т.97 (8), c. 536-540, 2013.6) М.В. Хенкин, А.В. Емельянов, А.Г. Казанский, П.А. Форш, П.К. Кашкаров,Е.И. Теруков, Д.Л. Орехов, P. Roca i Cabarrocas, Влияние условий полученияпленок полиморфного кремния на их структурные, электрические иоптические свойства, ФТП, т.
47 (9), c. 1283-1286, 2013.7) M. Khenkin, A. Kazanskii, A. Emelyanov, P. Forsh, K.H. Kim, R. Cariou, P.Roca i Cabarrocas, Structural, optical and photoelectric properties of hydrogenatedpolymorphous silicon, Proc. of 39 IEEE Photovoltaic Specialists Conference(PVSC), p.0563-0567, 2013.8) А.В. Емельянов, А.Г. Казанский, П.К. Кашкаров, О.И. Коньков, Н.П.Кутузов, В.Л.
Лясковский, П.А. Форш, М.В. Хенкин, Изменение структурыпленок аморфного гидрогенизированного кремния и концентрации водородав них при фемтосекундной лазерной кристаллизации, Письма в ЖТФ, т. 40(4), c. 1-8, 2014.9) M. Khenkin, A. Emelyanov, A. Kazanskii, P. Forsh, M. Beresna, M.Gecevicius, P. Kazansky, Effect of Hydrogen Concentration on Structure and23Photoelectric Properties of a-Si:H Films Modified by Femtosecond Laser Pulses,Canadian Journal of Physics, Vol. 92(7/8), p. 883-887, 2014.10) A.V. Emelyanov,M.V.
Khenkin, A.G. Kazanskii, P.A. Forsh, P.K.Kashkarov, M. Gecevicius, M. Beresna, P.G. Kazansky, Femtosecond laserinduced crystallization of hydrogenated amorphous silicon for photovoltaicapplications, Thin Solid Films, Vol. 556, p. 410–413, 2014.11) M. Khenkin, A. Emelyanov, A. Kazanskii, P. Forsh, O. Kon'kov, M. Beresna,M. Gecevicius, P. Kazansky, Post-hydrogenation of amorphous hydrogenatedsilicon films modified by femtosecond laser irradiation, Proc. of SPIE, vol. 9140,914012-1 -914012-7, 2014.12) М.В.
Хенкин, Д.В. Амасев, А.С. Воронцов, П.А. Форш, А.Г. Казанский,П.К. Кашкаров, Влияние атмосферы воздуха на электрические свойствадвухфазных пленок гидрогенизированного кремния, Вестник МосковскогоУниверситета, Сер. 3. Физ. Астрон., № 4, c. 60-65, 2015.13) M.V. Khenkin, D.V. Amasev, A.O. Dudnik, A.V. Emelyanov, P. A. Forsh,A.G. Kazanskii, R. Drevinskas, M. Beresna,P. Kazansky, Effect of LaserWavelength on Structure and Photoelectric Properties of a-Si:H Films Crystallizedby Femtosecond Laser Pulses, J. Nanoelectron. Optoelectron, Vol.
9 (6), p. 728733, 2014.14) R. Drevinskas, M. Beresna, M. Gecevičius, M. Khenkin, A. Kazanskii, I.Matulaitienė, G. Niaura, O.I. Konkov, E.I. Terukov, P.G. Kazansky, Giantbirefringence and dichroism induced by femto- and picosecond light pulses inhydrogenated amorphous silicon, Appl. Phys.
Lett., Vol. 106, р.171106-1 –171106-5, 2015.15) A.V. Emelyanov, A.G. Kazanskii, P.A.Forsh, D.M. Zhigunov, M.V. Khenkin,N.N. Petrova, A.V. Kukin, E.I. Terukov, P.K. Kashkarov, PhotoluminescenceFeatures of Hydrogenated Silicon Films with Amorphous/Nanocrystalline MixedPhase, J. Nanoelectron. Optoelectron, Vol. 10 (5), p. 649-652, 2015.24Тезисы научных конференций:1) М.В. Хенкин, А.Г. Казанский, Исследование спектральных зависимостейкоэффициента поглощения в тонких пленках гидрированного кремния,поученных разложением смеси моносилана с водородом, сборник трудов 3Всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых понаправлению «Наноматериалы», Рязань, Россия, т.2, стр. 40, 2010.2) А.Г.
Казанский, П.А. Форш, М.В. Хенкин, X. Zeng, W. Peng, Особенностиоптических и фотоэлектрических свойств пленок аморфного гидрированногокремния, полученных плазмохимическим осаждением из смеси моносилана сводородом, сборник трудов VII Международная конференция «Аморфные имикрокристаллические полупроводники», Санкт-Петербург, Россия, стр. 227,2010.3) А.Г. Казанский, М.В.
Хенкин, W. Peng, Особенности фотоиндуцированныхизмененийпоглощенияифотопроводимостипленокгидрированногокремния с двухфазной структурой, сборник тезисов VII школы молодыхученых и специалистов «Кремний-2011», Москва, Россия, стр. 233, 2011.4) А.В. Емельянов, М.В. Хенкин, Влияние фемтосекундного лазерногооблученияпленокаморфногогидрогенезированногокремниянаихструктурные, оптические и фотоэлектрические свойства, Сборник тезисов IXкурчатовской молодежной научной школы – 2011, Москва, Россия, стр. 137,2011.5) М.В. Хенкин, А.В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
