« Adaptability of the majority carrier concentration permanence assumption in modeling of the junctions | Главная | CV-исследования электрофизических параметров тонких пленок СеО2 в МДП-структуре Al-СеО2-n-Si-Al »
Взаємозв`язок електрофізичних властивостей нанопористого кремнію з умовами його отримання
Автор: admin | 19 Апр 2010
УДК 621.383
Взаємозв`язок електрофізичних властивостей нанопористого кремнію з умовами його отримання
Т.Ю. Білик, О.М. Шмирєва, канд. техн. наук, Л.М. Шмирьова, канд. техн. наук
Показано, що пористий кремній має унікальні гетеруючі, пасивуючі, просвітлюючі та оптичні властивості. Мікроструктура визначає більшість фізичних властивостей цього матеріалу. Метою
даної роботи є дослідження зв’язку основних електрофізичних властивостей з умовами обробки та утворення пористого кремнію. Вихідним матеріалом для формування шарів пористого кремнію були пластини монокристалічного кремнію р-типу (леговані бором), орієнтація (100) з неполірованою поверхнею. Шари por-Si формувалися шляхом хімічного травлення у розчині: 3HNO3:1HF:xH2O. Вимірювання вольт-амперних, люкс-амперних характеристик та часу життя показало, що з підвищенням пористості кремнію змінюються механізми інжекції та рекомбінації, що обумовлює зміну основних електрофізичних характеристик.
Porous silicon has unique heteration, passivation, clarifying and optical properties. Most of physical properties are defined by material’s microstructure. Defining of interrelation between basic electrophysical properties, processing environment and formation conditions of por-Si is the target of this
work. Starting material for the process are singlecrystal silicon doped (boron) wafers <100> with mat surface. Por-Si layers are formed via chemical etching in the solution 3HNO3:1HF:xH2O. Results of currentvoltage curve, luminous characteristic and life time measurements show that increase of porosity
change injection and recombination processes and relatively basic electrophysical and optical properties of por-Si layers.
Вступ
В останнє десятиліття помітна тенденція швидкого розвитку фотоенергетики, що викликано необхідністю заміни традиційних невідновних джерел енергії на відновні. Одним з шляхів вирішення цієї проблеми є використання сонячної енергії. Великий інтерес до фотоприймачів викликаний їх здатністю безпосередньо перетворювати сонячну енергію в електричну. Останнім часом відкрились широкі перспективи розвитку сонячних елементів на основі пористого та нанопористого кремнію [1-3]. Сучасний розвиток і застосування нанотехнологій стимулює
інтенсивне вивчення наноструктурованих матеріалів. Мікроструктура визначає більшість фізичних властивостей матеріалу. Зокрема, велика кількість властивостей пористого кремнію визначаються квантоворозмірним ефектом. Пористий кремній має унікальні гетеруючі, пасивуючі, просвітлюючі та оптичні властивості. Цим пояснюється велика кількість досліджень у області застосування пористого кремнію у мікро та оптоелектроніці [1-6]. Кремній, зокрема пористий кремній, не завжди є найкращим матеріалом для багатьох з вказаних типів приладів, наприклад, чутливих елементів датчиків. Але можливість інтеграції з елементами електроніки в єдиному пристрої завдяки високому рівню кремнієвої технології забезпечує суттєві переваги цих матеріалів. Важливо відмітити, що пористий кремній є невпорядкованою структурою з різними розмірами нанокристалів та відстані між ними. При зміні розміру нанокристалів і пір між ними в межах 3 – 50 нм істотно змінюються хімічні, електронні, оптичні й адсорбційні властивості реальної поверхні монокристалічного кремнію [1-6]. Відмінною рисою цього матеріалу є фотолюмінесценція: при опроміненні ультрафіолетовим джерелом він починає випромінювати червоне світло (довжина хвилі 650 нм). Для створення нових типів приладів функціональної електроніки (фотоприймачів, оптоелектронних пристроїв, сенсорів широкого призначення) і нових типів сонячних елементів можна одержувати тонкі плівки нанокристалічного кремнію з заданими властивостями шляхом зміни режимів процесу, що відрізняється низькою трудомісткістю і без споживання енергії. Метою даної роботи є дослідження зв’язку основних електрофізичнихх властивостей з умовами обробки та утворення нанопористого кремнію.
Темы: Твердотельная электроника | Комментариев нет