автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Закономерности формирования и свойства гетероструктур на основе неупорядоченных полупроводников

Введение

Глава 1. Современные представления о природе полупроводниковых гете-роструктур

1.1. Гетероструктуры на основе кристаллических полупроводников

1.1.1. Модели гетеропереходов

1.1.2. Профили энергетических зон гетеропереходов

1.2. Особенности гетероструктур на основе неупорядоченных полупроводников

1.2.1. Энергетические диаграммы гетероструктур аморфный/кристаллический кремний

1.2.2. Механизмы переноса носителей заряда в гетероструктурах аморфный/кристаллический кремний

1.3. Методики исследования характеристик гетероструктур аморфный кристаллический кремний и свойств аморфных полупроводников

1.3.1. Методика расчета параметров гетероструктур аморфный/кристаллический полупроводник (методика Матсууры и Окуши)

1.3.2. Методика Сасаки, Футжиту и Сасаки (СФС)

1.3.3. Влияние поверхностных состояний на границе раздела на характеристики гетероструктур

1.3.4. Кинетические методы исследования свойств аморфного материала

1.3.5 Определение плотности состояний по результатам исследования фотопроводимости

1.3.5.1. Модели энергетических состояний в неупорядоченных полупроводниках

1.3.5.2. Статистика неравновесных носителей заряда в аморфных полупроводниках

1.3.5.3. Расчет плотности локализованных состояний по данным измерения фотопроводимости

Выводы по 1 главе

Глава 2. Технология формирования и методы исследования тонких пленок неупорядоченных полупроводников и гетероструктур на их основе.

2.1. Методологический подход к изучению физических свойств тонких пленок неупорядоченных полупроводников и гетер оструктур на их основе

2.2. Методы формирования тонких пленок неупорядоченных полупроводников.

2.2.1. Технология получения аморфного материала в 114 (55 кГц) плазме тлеющего разряда

2.2.2. ВЧ магнетронное осаждение.

2.3. Методы исследования характеристик гетероструктур на основе неупорядоченных полупроводников

2.3.1. Измерение вольт-амперных характеристик и вольт-фарадных характеристик

2.3.2. Измерение спектральной фоточувствительности гетероструктур

2.4. Методы исследования свойств тонких пленок неупорядоченных полупроводников

2.4.1. ИК-спектроскопия

2.4.2. Вторичная ионная масс-спектроскопия

2.4.3. Рентгеновский микрозондовый анализ

2.4.4. Спектроскопия обратного рассеяния Резерфорда

2.4.5. Атомно-силовая микроскопия

2.4.6. Электронный парамагнитный резонанс

2.4.7. Определение оптических констант тонких пленок a-Si:I I по спектрам оптического пропускания

2.4.8. Метод постоянного фототока

2.4.9. Методика измерения темновой и фотопроводимости

2.4.10. Исследование эффекта Стеблера-Вронского Выводы по 2 главе

Глава 3. Свойства гетероструктур на основе аморфного кремния

3.1. Вольт-амперные характеристики гетероструктур a-Si:II/c-Si

3.1.1. Прямые смещения

3.1.2. Обратные смещения ф 3.2. Спектральная фоточувствительность гетероструктур a-Si/c-Si и а

Si:I I/c-Si

3.2.1. В АХ и спектральная фоточувствительность гетероструктур а-Si/c-Si

3.2.2. Спектральная фоточувствительность гетероструктур a-Si:II/c

3.3. Вольт-фарадные характеристики гетероструктур a-Si:II/c-Si

3.3.1. Сравнительный анализ результатов расчета по моделям МО и

СФС для гетероструктур a-Si:II/c-Si

3.3.2. Модель для расчета параметров гетероструктур аморфный/кристаллический полупроводник с учетом поверхностных состояний

Ф 3.3.3. Сравнение параметров гетероструктур a-Si:II/c-Si, полученных в результате моделирования для равномерного и экспоненциального распределения плотности состояний в щели a-Si:II

3.3.4. Результаты моделирования параметров гетероструктур а -Si :I I/c-Si

Выводы по главе

Глава 4. Свойства гетероструктур на основе сплавов аморфного гидрогени-зированного кремния с германием и углеродом

4.1. Электрофизические свойства гетероструктур a-SiGe:II/c-Si

4.1.1. В АХ гетероструктур a-SiGe:II/c-Si 147 Ф 4.1.1.1. Прямые смещения

4.1.1.2. Обратные смещения

4.1.2. Спектральная фоточувствительность гетероструктур a-SiGe:I I/c

4.1.3. Вольт-фарадные характеристики гетероструктур a-SiGe:II/c-Si

4.1.3.1. Сравнительный анализ результатов расчета по моделям МО и СФС для гетероструктур a-SiGe:II/c-Si

4.1.3.2. Зависимости параметров гетероструктур a-SiGe:II/c-Si от технологических режимов осаждения

4.2. Электрофизические свойства гетероструктур a-SiC:II/c-Si

4.2.1. В АХ гетероструктур a-SiC:H/c-Si

4.2.1.1. Прямые смещения

4.2.1.2. Обратные смещения

4.2.2. Спектральная фоточувствителыюсть гетероструктур a-SiC:II/c

4.2.3. Вольт-фарадные характеристики гетероструктур a-SiC:II/c-Si

4.2.3.1. Сравнительный анализ результатов расчета по моделям МО и СФС для гетероструктур a-SiC:II/c-Si

4.2.3.2. Зависимости параметров гетероструктур a-SiC:IL'c-Si от технологических режимов осаждения 170 Выводы по главе

Глава 5. Свойства тонких пленок аморфного гидрогенизированного крем® ния, полученного методом НЧ ПХО

5.1. Структурные особенности и морфология пленок аморфного гидрогенизированного кремния

5.1.1. Исследование морфологии поверхности a-Si:II методом атомно-силовой микроскопии

5.1.2. Исследование микроструктуры и состава пленок a-Si:II методом

ИК спектроскопии

5.2. Плотность и природа состояний в аморфном кремнии, полученном методом НЧ ПХО

5.2.1. Анализ плотности нейтральных дефектов в a-Si:II методом электронного парамагнитного резонанса

5.2.2. Анализ плотности дефектов по результатам измерения оптических свойств собственного a-Si:II

5.2.3. Анализ плотности состояний по результатам измерения электрофизических свойств a-Si:II

5.2.4. Моделирование фотопроводимости с учетом прыжкового транспорта носителей заряда на локализованных состояниях хвостов зон 202 Выводы по главе 5.

Глава 6. Исследование свойств, природы и плотности состояний сплавов аморфного гидрогенизированного кремния с германием и углеродом

6.1. Свойства пленок аморфных сплавов a-SiGe:II, полученных методом g НЧПХО

6.1.1. Химический состав пленок на основе сплава a-SiGe:I I

6.1.2. Исследование морфологии поверхности пленок a-SiGe:H с помощью атомной силовой микроскопии

6.1.3. Исследование микроструктуры пленок a-SiGe:H с помощью ИК спектроскопии

6.1.4. Оптические и электрофизические свойства сплавов a-SiGe:H

6.1.5. Моделирование фотопроводимости сплавов a-SiGe:H

6.1.6. Исследование эффекта Стеблера-Вронского в сплавах a-SiGe:H 232 6.2. Свойства пленок аморфных сплавов a-SiC:H, полученных методом

НЧ ПХО

Ф 6.2.1. Химический состав пленок сплава на основе a-SiC:II

6.2.2. Исследование морфологии поверхности пленок a-SiC:II с помощью атомной силовой микроскопии

6.2.3. Особенности микроструктуры пленок a-SiC:H, полученных

6.2.4. Исследование микроструктурной неоднородности пленок а

SiC:II с использованием химической индукционной модели

6.2.5. Оптические и электрофизические свойства сплавов a-SiC:Il

6.2.6. Моделирование фотопроводимости сплавов a-SiC:H

6.2.7. Исследование эффекта Стеблера-Вронского в сплавах a-SiC:I I 264 ® Выводы по главе 6.

Глава 7. Природа энергетических состояний и закономерности их формирования в гетероструктурах на основе a-Si:H и его сплавов 269 7.1. Закономерности формирования гетероструктур a-Si:H/c-Si

7.1.1. Плотность и природа локализованных состояний в щели подвижности a-Si:II

7.1.2. Плотность и природа состояний на границе раздела в гетерост-руктурах a-Si:II/c-Si ф 7.1.3. Энергетическая модель гетеропереходов a-Si:H/c-Si 278 7.1.4. Локализованные состояния в a-Si:II и механизмы переноса носителей заряда в гетероструктурах a-Si:H/c-Si

7.2. Закономерность формирования гетероструктур a-SiGe:II/c-Si

7.2.1. Плотность и природа локализованных состояний в щели подвижности a-SiGe:H

7.2.2. Плотность и природа состояний на границе раздела в гетероструктурах a-SiGe:II/c-Si

7.2.3. Энергетическая модель гетеропереходов a-SiGe:I I/c-Si

7.2.4. Локализованные состояния в a-SiGe:II и механизмы переноса носителей заряда в гетероструктурах a-SiGe:H/c-Si

7.3. Закономерность формирования гетероструктур a-SiC:II/c-Si

7.3.1. Плотность и природа локализованных состояний в щели подвижности a-SiC:II

7.3.2. Плотность и природа состояний на границе раздела в гетероструктурах a-SiC:I I/c-Si

7.3.3. Энергетическая модель гетеропереходов a-SiC:II/c-Si

7.3.4. Локализованные состояния в a-SiC:H и механизмы переноса носителей заряда в гетероструктурах a-SiC:H/c-Si 321 Выводы по главе 7 322 Основные результаты и выводы 325 Литература 330 Приложения

Проблемы неупорядоченных полупроводников последние годы занимают одно из ведущих мест в физике конденсированного состояния вещества. Это обусловлено тем интересом, который вызывают неупорядоченные полупроводники, как с точки зрения их практического применения, так и вследствие множества нерешенных проблем фундаментального характера.

В настоящее время неупорядоченные полупроводники, в частности, аморфный гидрогенизированный кремний и сплавы на его основе, находят широкое применение в технологии твердотельной электроники. Связано это с тем, что эти материалы обладают уникальной совокупностью свойств, которые можно изменять в широких пределах, за счет варьирования технологических режимов осаждения. Технология формирования аморфного кремния хорошо совместима с обычной кремниевой технологией производства интегральных схем, поэтому структуры и приборы, совмещающие аморфную и кристаллическую форму кремния, привлекают повышенное внимание. Уже сейчас структуры a-Si:II/c-Si находят применение в производстве таких устройств как элементы солнечных батарей [1-3], гетеропере-ходные биполярные транзисторы и пространственные активные матрицы на их основе для устройств ввода и вывода графической и видео информации [4, 5], датчики у-излучения [6], фотодатчики [7], мишени видиконов в трубках изображения [8].

Применение гетероструктур аморфный/кристаллический кремний (a-Si:H/c-Si) позволяет совместить высокую эффективность приборов на основе c-Si с низкой стоимостью получения a-Si:II. В тоже время практическая реализация приборов на их основе затруднена из-за отсутствия ясных представлений о закономерностях формирования и свойствах гетероструктур на основе неупорядоченных полупроводников, а также процессов, происходящих в гетероструктуре, включая процессы транспорта и рекомбинации носителей заряда. Отсутствие глубоких знаний о структуре границы раздела между аморфным и кристаллическим полупроводником, физике процессов, происходящих в гетероструктуре, затрудняет целенаправленное совершенствование приборов на основе таких гетероструктур. В настоящее время установлено, что ловушки, связанные с поверхностными состояниями являются эффективными центрами рекомбинации и рекомбинация носителей заряда на состояниях границы раздела a-Si:II/c-Si является одним из основных факторов, обуславливающих потери в гетеропереходных солнечных элементах на их основе [9].

Недостаток знаний о свойствах границы раздела частично связан с тем, что большинство экспериментальных методов исследования не позволяет напрямую изучать ее параметры. Высокая плотность локализованных состояний в щели подвижности аморфного полупроводника затрудняет разделение вкладов объемных и поверхностных энергетических состояний в характеристики гетероструктур. В результате существует большое количество методов исследования аморфных пленок и монокристаллического кремния, однако, до сих пор отсутствует надежная методика, которая могла бы качественно и количественно охарактеризовать свойства границы раздела в гетероструктурах на их основе. Известно, например, что a-Si:II оказывает пассивирующее действие на поверхность c-Si [10] и, таким образом, присутствие водорода может существенно модифицировать характеристики границы раздела. При этом невозможность разделения вкладов объемных и поверхностных энергетических состояний в характеристики гетероструктур, не позволяет выявить роль водорода, присутствующего на границе раздела, в формировании поверхностных состояний. Не ясным остается также влияние легирования a-Si:II такими примесями как Ge и С на плотность поверхностных состояний.

Серьезным препятствием для понимания закономерностей формирования гетероструктур на основе аморфных полупроводников является наличие широкого набора параметров, чувствительных к технологии получения пленок и присутствию в них германия, углерода или других элементов (ширина щели подвижности, плотность дефектов, эффективный уровень легирования, концентрация водорода и т.д.). В тоже время целенаправленное изменение этих характеристик за счет варьирования технологических параметров осаждения открывает дополнительные возможности в изучении свойств гетероструктур.

Таким образом, для понимания закономерностей формирования и свойств гетероструктур на основе неупорядоченных полупроводников необходимо всесторонне характеризовать гетероструктуры на основе a-Si:II и его сплавов с точки зрения свойств аморфного полупроводника, границы раздела, механизмов переноса носителей заряда. Это требует разработки методики разделения состояний в объеме a-Si:H и на границе раздела, определения их природы, а также влияние этих состояний на механизмы токопереноса и энергетический профиль гетероперехода.

Современные тенденции в технологии некристаллических полупроводников связаны с сохранением высоких оптических и электрофизических свойств материалов при высокой скорости их роста и низкой температуре процесса. Данная проблема в настоящее время комплексно не решена, поскольку увеличение скорости роста и понижение температуры процесса, как правило, сопровождается ухудшением свойств аморфных полупроводников.

В последние годы разработан ряд методов, в частности использующих высокочастотный (30-170 МГц) тлеющий разряд, позволяющих значительно увеличить скорость роста (до 20 А/с) при сохранении требуемого "приборного качества" пленок [11]. Получаемые в этих условиях пленки, как правило, структурно-неоднородны, и поэтому ряд представляющих практический интерес вопросов, таких как качество границ раздела в гетероструктурах остаются открытыми.

Одним из возможных вариантов решения задачи получения пленок a-Si:II при высоких скоростях роста и низких температурах является метод осаждения пленок в плазме низкочастотного (55 кГц) тлеющего разряда [12]. Как было показано в наших работах [13, 14], этот метод позволяет на порядок увеличить скорость осаждения слоев неупорядоченных полупроводников. Характерной особенностью НЧ разряда является ионная бомбардировка поверхности роста, что может способствовать улучшению электронных свойств формируемых слоев аморфного полупроводника [15]. Наличие ионной бомбардировки поверхности роста позволяет модифицировать как свойства осаждаемых тонких пленок, так и характеристики границ раздела гетероструктур на основе неупорядоченных полупроводников. Это дает возможность использовать данный метод осаждения для целенаправленного изучения свойств границ раздела и гетероструктур в целом.

Таким образом, можно выделить ключевую проблему в решении фундаментальных вопросов физики неупорядоченных систем - проблему изучения физики процессов, происходящих в гетероструктурах на основе неупорядоченных полупроводников и выявление взаимосвязи электронных свойств аморфных полупроводников и характеристик гетероструктур на их основе. В этой связи в данной диссертационной работе изучаются закономерности формирования и свойства и гетероструктур на основе неупорядоченных полупроводников с использованием результатов исследований гетероструктур на основе a-Si:II и его сплавов с германием и углеродом, сформированных в низкочастотной (55 кГц) плазме тлеющего разряда. Для этой цели разработаны методология исследований и комплекс методик, позволившие реализовать большой объем экспериментальных и теоретических работ по изучению, как свойств аморфного полупроводника, так и характеристик гетероструктур. Разработана методика, дающая возможность выявлять природу локализованных состояний на границе раздела в гетероструктурах аморфный/кристаллический кремний на основе a-Si:H и его сплавов с германием и углеродом, а также влияние этих состояний на механизмы переноса носителей заряда и энергетическую диаграмму гетеропереходов.

Целью данной диссертационной работы является выявление закономерностей формирования свойств гетероструктур a-Si.II/c-Si, a-SiGe:II/c-Si и a-SiC.II/c-Si и разработка на основе выявленных закономерностей научно-обоснованной технологии получения аморфных гетероструктур с заданными свойствами.

Основные положения, выносимые на защиту, включают:

1. Энергетические диграммы гетеропереходов на основе a-Si:II/c-Si, а -SiGe:II/c-Si и a-SiC:H/c-Si, полученные с использованием разработанной методики разделения плотности состояний в объеме и на границе раздела и результатов моделирования фотопроводимости слоев a-Si:II, a-SiGe:II и a-SiC:II.

2. Механизмы переноса носителей заряда в гетероструктурах на основе а -Si:H/c-Si, a-SiGe:H/c-Si и a-SiC:II/c-Si, сформированных в условиях повышенных скоростей роста. Показано, что определяющее влияние на свойства гетероструктур оказывают свойства аморфного полупроводника.

3. Закономерности формирования аморфных гетеростурктур на основе а -Si:II/c-Si, a-SiGe:II/c-Si и a-SiC:II/c-Si, сформированных в низкочастотной (55 кГц) плазме тлеющего разряда.

4. По результатам проведенных исследований развито новое научное направление, позволяющее на основе анализа закономерностей формирования аморфных гетероструктур определять энергетическую диаграмму, электрофизические и оптические параметры гетеропереходов, а также технологию формирования приборов на их основе с заданными свойствами.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, основных результатов и выводов, содержит 348 страниц машинописного текста, включая 70 таблиц, 224 рисунка и список литературы из 234 наименований.

Основные результаты и выводы

1. Исследованы ВАХ гетероструктур a-Si:II/c-Si, a-SiGe:II/c-Si и a-SiC:II/c-Si, сформированных методом НЧ ПХО. Анализ ВАХ гетероструктур показал, что при малых прямых смещениях (U<1,0 В) в гетероструктурах преобладающим механизмом переноса носителей заряда является многоступенчатое туннелирование с захватом и эмиссией носителей на ловушках. Установлено, что для гетероструктур a-Si:II/c-Si при малых прямых смещениях уровень ловушек, с которого происходит эмиссия дырок в валентную зону, обусловлен нейтральными оборванными связями Si. В гетероструктурах a-SiGe:H/c-Si перемещение дырок в a-SiGe:H в результате многоступенчатого туннелирования осуществляется до уровня дефектов, обусловленного оборванными связями Ge, где происходит их эмиссия в валентную зону аморфного сплава.

2. В области высоких прямых смещений (U>1,5 В) ток контролируется объемным зарядом для всех исследованных гетероструктур. В гетероструктурах a-Si:II/c-Si уровень ловушек, с которого происходит термическая активация захваченных электронов, обусловлен оборванными связями Si. В гетероструктурах a-SiGe:II/c-Si рост тока, ограниченного пространственным зарядом, обеспечивается за счет термической активации захваченных электронов с уровней ловушек в верхней половине щели, обусловленных оборванными связями Si. Для гетероструктур a-SiC:II/c-Si с малым содержанием С в сплаве термическая активация захваченных электронов в зону проводимости происходит с локализованных состояний на хвосте зоны проводимости. Увеличение содержания С в сплаве сопровождается увеличением ширины запрещенной зоны и удельного сопротивления пленок, что приводит к усилению влияния на ВАХ гетероструктур объемного сопротивления слоя a-SiC:H.

3. При малых обратных смещениях (U<1,5 В) для гетероструктур a-Si:II/c-Si и a-SiGe:II/c-Si наблюдается многоступенчатое туннелирование с захватом и эмиссией носителей заряда, что связано с повышенной плотностью состояний в щели аморфных полупроводников, сформированных методом НЧ ПХО. При этом обратный ток определяется скоростью эмиссии электронов с уровней в запрещенной зоне аморфного полупроводника вблизи дна зоны проводимости. Для гетероструктур a-SiGe:H/c-Si эмиссия электронов в зону проводимости осуществляется с уровней дефектов, обусловленных оборванными связями Si. С увеличением содержания Ge в аморфном сплаве a-SiGe:II происходит смена механизма переноса носителей заряда от многоступенчатого туннелирования к току, ограниченному объемным зарядом, что связано с заметным уменьшением ширины запрещенной зоны сплава. Для гетероструктур a-SiC:II/c-Si с малым содержанием углерода в сплаве в области малых обратных напряжений ток ограничен пространственным зарядом. С увеличением содержанием углерода заметное влияние на ВАХ гетероструктур начинает оказывать объемное сопротивление пленки a-SiC:IL

4. В области высоких обратных смещений (U>1,5 В) для гетероструктур а-Si:H/c-Si и a-SiGe:II/c-Si ток обусловлен генерацией и рекомбинацией носителей в обедненном слое аморфного полупроводника. Для гетероструктур a-Si:II/c-Si уровни энергий, с которых происходит генерация носителей заряда в зону проводимости, связаны со структурными неоднородностями в a-Si:II. Обратные ветви ВАХ гетероструктур a-SiC:II/c-Si при высоких смещениях определяются объемным сопротивлением слоя а-SiC:II.

5. Исследована спектральная фоточувствительность гетероструктур a-Si/c-Si, а -Si:II/c-Si, a-SiGe:II/c-Si и a-SiC:II/c-Si. Результаты исследований гетероструктур n-a-Si/p-c-Si указывает на наличие промежуточного слоя на границе раздела аморфный/кристаллический кремний. Наличие промежуточного слоя и поверхностных состояний может оказывать определяющее влияние на транспорт носителей заряда и характеристики гетероструктурх аморфный/кристаллический полупроводник. Эффективное управление плотностью состояний на границе раздела a-Si/c-Si позволяет создавать датчики ИК излучения с управляемым положением максимума фоточувствительности. Широкополосный характер квантовой эффективности фотопреобразования гетероструктур a-Si:II/c-Si, a-SiGe:II/c-Si и a-SiC:II/c-Si свидетельствует о достаточно высоком качестве границы раздела в гетероструктурах и низкой интенсивности процессов рекомбинации на ней. Такое высокое качество границы раздела связано с присутствием водорода в пленках a-Si:II и пассивацией оборванных связей, как в аморфном полупроводнике, так и на границе раздела в гетероструктурах, а также наличием ионной бомбардировки поверхности роста в НЧ разряде, что приводит к уменьшению плотности поверхностных состояний по сравнению с гетероструктурами a-Si/c-Si. Установлено, что параметрами гетероструктур a-SiGe:H/c-Si можно управлять, сдвигая пик фоточувствительности в ИК область, за счет увеличения содержания германия в сплаве.

6. Разработана методика, позволяющая на основе моделирования результатов измерений ВФХ разделять локализованные состояния в объеме аморфных полупроводников и на границе раздела, а также уточнить величину контактной разности потенциалов в гетероструктурах аморфный/кристаллический полупроводник. В ее основе лежит объединение двух различных подходов к расчету экспериментальных зависимостей емкости и квадрата ширины обедненной области с учетом плотности состояний на границе раздела. Обнаружено, что поверхностные состояния в гетероструктурах аморфный/кристаллический полупроводник формируются со стороны аморфного материала, а их природа обусловлена теми же факторами, что и энергетические состояния в щели подвижности аморфного полупроводника.

7. Установлено, что для гетероструктур a-Si:H/c-Si, a-SiGe:H/c-Si и a-SiC:II/c-Si увеличение плотности состояний на границе раздела приводит к уменьшению контактной разности потенциалов. При этом для гетероструктур на основе а-Si:II и a-SiC:II, в которых аморфный полупроводник обладает большей шириной запрещенной зоны по сравнению с a-SiGe:II с увеличением плотности поверхностных состояний разрывы зон уменьшаются. В структурах a-SiGe:II/c-Si, наоборот, происходит увеличение разрывов энергетических зон с увеличением плотности поверхностных состояний.

8. Разработана новая методика моделирования фотопроводимости, заключающаяся в трехэтапном последовательном моделировании температурных и генерационных зависимостей фотопроводимости. Разработанная методика позволяет учесть вклад прыжкового механизма транспорта носителей заряда в интегральную фотопроводимость и, таким образом, оценить распределение плотности локализованных состояний на хвостах зон, непосредственно не участвующих в процессах рекомбинации. Кроме того, использование данной методики позволяет оценить, время жизни, подвижность и энергию активации подвижности носителей заряда. Разработанная методика моделирования фотопроводимости использовалась для оптимизации технологии осаждения тонких пленок a-Si:II и его сплавов с Ge и С, формируемых в низкочастотной (55 кГц) плазме тлеющего разряда в условиях повышенных скоростей роста, что позволило получить слои аморфных полупроводников с высокой фоточувствительностью при варьировании ширины запрещенной зоны в широких пределах.

9. Обнаружено, что по мере увеличения концентрации Ge в a-SiGe:II происходит смена типов дефектов, формирующих локализованные состояния в щели подвижности сплава. При этом дефекты в виде оборванных связей Si, обуславливающих энергетические состояния в верхней половине щели подвижности, заменяются дефектами в виде оборванных связей Ge, расположенных в нижней половине щели подвижности. При высоких концентрациях германия (>70 %) в пленке возрастает степень структурной разупорядоченности, приводящая к расширению хвоста зоны проводимости и уменьшению подвижности электронов. При этом возрастает эффективная плотность состояний в зоне проводимости.

10. Увеличение содержания углерода в сплаве a-SiC:H сопровождается увеличением степени структурной разупорядоченности, что обусловлено формированием неоднородной микроструктуры и увеличением концентрации связей Si-C и Si-CHn. Это приводит к увеличению плотности состояний, что сопровождается ухудшением оптических и электрофизических свойств пленок. Применение импульсного режима горения плазмы приводит к уменьшению концентрации дефектов типа «оборванная связь» и упорядочению структуры аморфной сетки.

11. Разработан научно-обоснованный подход для оптимизации параметров формируемых гетероструктур на основе аморфных полупроводников, обеспечивающий контроль плотности состояний на границе раздела и в объеме аморфного материала. С использованием предложенного подхода впервые разработана и оптимизирована технология формирования гетероструктур a-Si:II/c-Si, a-SiGe:II/c-Si и a-SiC:II/c-Si, полученных методом осаждения в низкочастотной (55 кГц) плазме тлеющего разряда. Исследования показали, что использование метода НЧ ПХО позволяет формировать гетероструктуры приборного качества на основе аморфных полупроводников при повышенных скоростях роста и пониженных температурах осаждения, что обусловлено ионной бомбардировкой поверхности роста в данном методе.

1. К. Okuda, 1.. Okamoto, Y. Hamakawa, «Amorphous Si/polycrystalline Si stacked solar cell having more than 12% conversion efficiency», Jap. J. Appl. Phys., vol 22, №9 (1983), pp. L605-L607.

2. M. Tanaka, M. Taguchi, T. Matsuyama, T. Sawada, S. Tsuda, S. Nacano, II. Ilanafusa, Y. Kuwano, Jap. J. Appl. Phys., vol 31 (1992), p. L3518.

3. Y. Matsumoto, G. Hirata, II. Takakura, II. Okamoto, Y. Hamakawa, J. Appl. Phys., vol.67, 1990, p. 6538.

4. M. Kuwagaki, K. Imai, T. Ogino, Y. Amemiya, «Silicon HBT with a low-resistivity amorphous SiCx emitter», Jap. J. Appl. Phys., vol 28, № 2 (1989), pp. L173-L175.

5. K. Sasaki, M.M. Rahman, S. Furukawa, «An amorphous SiC:H emitter heterojunction bipolar transistor», IEEE Electron Devices Lett., vol EDL-6, № 6, 1985, pp. 311-312.

6. M. Yabe, N. Sato, Y. Seki, «А new silicon nuclear radiation detector using a-Si:I I/c-Si heterojunction», Proc. 4th Sensor Symp., Tsucuba, 1984, pp. 105-109.

7. II.Mimura, Y. Hatanaka «The use a-Si:II heterojunctions for the application to an imaging device», J. Appl. Phys., vol. 61, № 7, 1987, pp. 2575-2580.

8. II.Mimura, Y. Hatanaka «А new silicon vidicon target using an amorphous-crystalline silicon heterojunctions», Extended Abstracts of 17th Conf. on Solid State Devices and Materials, Tokio, 1985, pp. 115-118.

9. M. van Cleef, J. Rath, F. Rubinelli, C. van der Werf, R. Schropp, C. van der Weg, «Performance of heterojunction p+ microcrystalline n crystalline silicon solar cells», J. Appl. Phys., vol 82, № 12(1997), pp. 6089-6095.

10. M. van Cleef, «Amorphous crystalline silicon heterostructures and solar cells», Ph. D. thesis, Utrecht University, 1998.1 l.H.Keppner, U.Kroll, J.Meier, and A.Shah, Solid State Phenomena 44-46 (1995) 97126.

11. Б.Г.Будагян, А.Ю.Сазонов, А.Е.Бердников, А.А.Попов. Увеличение скорости роста при осаждении аморфного гидрогенизированного кремния в низкочастотном тлеющем разряде. // Известия ВУЗов, серия Электроника, 1997. №3-4. С. 19-24.

12. Zh. I. Alferov. Classical heterostructures paved the way. // III-Vs Review., vol 11, № 1 (1998), pp. 26-31.

13. Б.Л. Шарма, P.К. Пурохит «Полупроводниковые гетеропереходы» М.:Советское радио., 1979, 227 с.

14. R.L. Anderson, «Experiments on Ge-GaAs heterojunctions», Solid States Electron., vol. 5,(1962), pp.341-351.

15. С. Зи «Физика полупроводниковых приборов» М. Мир (1984) Т.1. 456 с. 20.S.S. Perlman, D.L. Feucht. Solid States Electron., vol. 7, (1964), p.911.

16. U. Dolega, Z. Naturf., vol. 18a, (1963), p.653.

17. R.H. Rediker, S.Stopek, J.H.R. Ward. Solid States Electron., vol. 7, (1964), p.621.

18. A.R. Riben, D.L. Feucht. n-Ge-pGaAs heteroj unctions. Solid-States Electron., vol. 9, 1966, p.1055-1065.

19. A.R. Riben, D.L. Feucht. Solid States Electron., vol. 20, (1966), p.583.

20. А. Милне, Д. Фойхт. Гетеропереходы и переходы металл-полупроводник. // М.:Мир, 1975,432 с.

21. Физика гидрогенизированного аморфного кремния, Вып.Н, // Под. ред. Дж. Джоунопулуса и Дж. Люковски. М. Мир. 1988. 447 с.

22. T. Sawada, N. Terada, S. Tsuge, T. Baba, T. Takahama, K. Wakisaka, S. Tsuda, S. Nakano. High-efficiency a-Si/c-Si heterojunction solar cell. 1 WCPEC, Dec. 5-9, 1994, Hawaii, pp. 1219-1226.

23. S. Tsuda, S. Sakai, S. Nakano. Recent progress in a-Si solar cells. Appl. Surf. Sci. Vol. 113/114, 1997, pp. 734-740.

24. M.A. Green, J. Zhao, A. Wang, S.R. Wenham. Progress and outlook for high-efficiency crystalline silicon solar cell. Solar Energy Materials and Solar Cells., vol 65, 2001, pp. 9-16.

25. J. Essick, R. Mather, M. Bennett, J. Newton, in Amorphous silicon technology, Mat. Res. Soc. Conf. Proc., vol. 297, edited by M. Thompson, Y. Hamakawa, P. LeComber, A. Madan, E. Schiff (1993), p. 705.

26. Extended Abstracts of 15th Conf. on Solid State Devices and Materials, Tokyo, 1983, pp. 185-188.

27. G. Sasaki, S. Fujita, A. Sasaki «Gap-states measurement of chemically vapour-deposited amorphous silicon: High-frequency capacitance-voltage method», J. Appl. Phys. 53 (2), 1982, pp.1013-1017.

28. Miller J.N., Lindau Т., Spicer W.E., Phil. Mag. B, vol. 43 (1981), p. 373.

29. А. Меден, M. lllo. «Физика и применение аморфных полупроводников». М. Мир. 1991. 669 с.

30. Shell A.J., MacKenzie K.D., LeComber P.G., Spear W.E., Phil. Mag. B, vol. 401979), p. 1.

31. Spear W.E., LeComber P.G., Shell A.J., Phil. Mag. B, vol. 38 (1978), p. 303.

32. Abram R.A., Doherty P., «А theory of capacitance-voltage measurements on amorphous silicon Schottky barriers», Phil. Mag. B, vol. 45 (1982), pp. 413-418.

33. T. Suzuki, Y. Osaka, M. Ilirose. «Theoretical interpretation of capacitance-voltage characteristics of metal-a-Si:H Schottky barriers», Jap. J. Appl. Phys., vol. 22, N°5 (1983) ,pp. 785-788.

34. Beichler J., Fuhs W., Mell H., Welsch H.M., J. of Non-Crystal. Solids, vol. 35-36,1980), p.587.

35. P. Victorovich, G. Moddel. «Interpretation of the conductance and capacitance frequency dependence of hydrogenated amorphous silicon Schottky barrier diodes», J. Appl. Phys., vol. 51, N°9 (1980), pp. 4847-4854.

36. Cohen J.D., Lang D.V., Harbison J.P. and Sergent A.M., «Photoindueed changes in the bulk-density of gap states in hydrogenated amorphous-silicon associated with the Staebler-Wronski effect», Solar Cells, vol. 9 (1983), pp. 119-131.

37. Barbe D.F., J. Vac. Sci. Technol., vol 8 (1971), p.102.

38. Egerton R.F., Appl. Phys. Lett. Vol. 19 (1971), p. 203.

39. Many A., Goldstein Y., Grover N.B., Semiconductor Surfaces, North-Holland, Amsterdam, 1965.

40. Madan A., Le Comber P.G., Spear E.W., «Investigation of the density of localized states in a-Si using the field effect technique», J. Non-Cryst. Solids, vol. 20 (1976) p.239.

41. Madan A., Solar Cells, vol. 2 (1980), p. 277.

42. IIugnes A.J., Holland P.A., Lettington A.H., J. Non-Cryst. Solids, vol. 17 (1975) p. 89.

43. Yamasari K., Yoshida M., Sugano Т., Jap. J. Appl. Phys., L8, (1979), p. 113.

44. M. Ламперт, П. Марк. Инжекционные токи в твердых телах. М.:Мир, 1973, 416стр.

45. Den Boer W., «Determination of midgap density of states in a-Si:II using space-charge-limited current measurements», J. de Physique C4, vol. 42 (1981), pp. 451454.

46. Айвазов A.A., Будагян Б.Г., Вихров С.П., Попов А.И. Неупорядоченные полупроводники. М.: Высшая школа, МЭИ. 1995, 352 с.

47. Cohen М.Н., Fritzsche П., Ovshinsky S.R., «Simple band model for amorphous semiconducting alloys», Phys. Rev. Lett., vol. 22, № 20, (1969), p.p.1065-1068.

48. Davis E.A., Mott N.F., «Conducting in non-crystalline systems, V. Conductivity, optical absorption and photoconductivity in amorphous semiconductors», Phil. Mag., vol. 22,(1970), pp.903-922.

49. Brodsky M.H., Title R.S., «Electron spin resonance in amorphous silicon, germanium and silicon carbide», Phys. Rev. Lett., vol. 23 (1969), pp.581-585.

50. Дитина 3.3., Страхов Л.П., Хельмс Е.Г., ФТП, том 2 (1969), с. 1199.

51. Derch П., Stuke J., Beichler J., Phys. Stat. Sol. B, vol. 105 (1981), p. 265.

52. Hasegawa S., Kasajima J., Shimizu Т., Phil. Mag. B, vol. 43 (1981), p. 149.

53. Б.Г. Будагян. «Особенности структуры и физические свойства неупорядоченных полупроводников». М. МГИЭТ(ТУ). 1994. 96 с.

54. G.W.Teylor and J.G.Simmons, J.of Non-Crys.Solids. vol. 8-10, 940 (1972).

55. T.J.McMahon and J.P.Xi. Photoconductivity and light-induced change in a-Si:II., Phys. Rev. В vol. 34, N4, 1986, pp.2475-2481.

56. K.B. Шалимова. "Физика полупроводников"". M.: Энергоиздат. 1985. 391 с.

57. D.S. Shen and S. Wagner. Numerical modeling of the dependence of the steady-state photoconductivity in hydrogenated amorphous silicon on the rate of carrier generation. // J. Appl. Phys., vol. 78, № 1 (1995), p. 278.

58. E.Morgado. Recombination atbcorrelated dangling bonds and the effects of Fermi level position on steady-state photoconductivity in amorphous silicon., Phyl. Mag. В 63,529(1991).

59. Minh Q.Tran. On thermal quenching of the photoconductivity in hydrogenated amorphous silicon. Phil. Mag. В vol. 72, N 1, 1995, pp.35-66.

60. Будагян Б.Г. Структурно-релаксационные процессы и закономерности эволюции физических свойств неупорядоченных полупроводников // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. 1992. Москва. 515 с.

61. Т. Yamaguchi, N. Sakamoto, М. Shimozuma, М. Yoshino and II. Tagashira. Particle formation in SiOx film deposition by low frequency plasma enhanced chemical vapor deposition. J. Appl. Phys., 1998, v. 83 (1), p. 554-560.

62. L. Boufendi and A. Bouchoule. Particle nucleation and growth in a low-pressure argon-silane discharge. Plasma Sources Sci. Technol., 1994, v. 3, p.262-267.

63. A. Matsuda et al. Influence of power source frequency on the properties of GD a-Si:II. Jap. J. Appl. Phys., 1984, v. 23, p. L567-L569.

64. Б.Г. Будагян, A.A. Айвазов, M.H. Мейтин, Д.А. Стряхилев, А.Г. Радосельский, А.А. Попов, В.Д. Черномордик, В.Г. Малыпаков, А.Е. Бердников. Перспективный метод получения аморфного кремния. Известия ВУЗов, серия "Электроника", 1997, N2, с. 44-48.

65. B.G.Budaguan, A.A.Sherchenkov. Near-infrared tunable response photoetectors based on amorphous/ciystalline silicon heterostructures prepared by the r.f. magnetron sputtering technique. // Thin Solid Films. 1997. Vol. 299. P. 173-177.

66. Kniffler N., Schroeder В., Geiger J. «Vibrational spectroscopy of hydrogenated evaporated amorphous silicon films» // J. Non-Cryst. Solids. 1983. vol.58, pp. 153163.

67. Brodsky M.I I., Cardona M., Cuomo J.J. Infrared and Raman spectra of the silicon-hydrogen bonds in amorphous silicon prepared by glow discharge and sputtering// Phys. Rev. B. 1977, V.16. p.3556.

68. Langford A.A., Fleet M.L., Nelson B.P., Lanford W.A., Maley N. Infrared absorption strength and hydrogen content of hydrogenated amorphous silicon // Phys. Rev. B. 1992. V.45. p.13367-13377.

69. Maley N., Szafranek I.// MRS Simp. Proc. 1990. V.192 P.663

70. Л. Фелдман, Д. Майер. «Основы анализа поверхности тонких пленок». М.: Мир. 1989. 344 с.

71. Ю.Н. Коркишко, А.Г. Борисов, Н.Г. Никитина, Л.С. Суханова, В.З. Петрова, «Методы исследования состава и структуры материалов электронной техники», часть 1, М. МГИЭТ(ТУ). 1997. 256 с.

72. Deki П., Fukuda М., Miyazaki S., Hirose М. Surface morphologies of hydrogenated amorphous silicon at the early stages of plasma-enhanced chemical vapor deposition.//Jpn. J. Appl. Phys. 1995. Vol.34. P.L1027-L1030.

73. Magonov S.N., Whangbo M.-H. Surface analysis with STM and AFM. Experimental and theoretical aspects of image analysis. VCH Verlagsgesellschafit, Weinheim, 1996. P.324.

74. Абрагам А., Блини Б. «Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов». Т.1. М.: Мир. 1972. 651 С.

75. Реймер Дж., Петрич М. «Структурные неоднородности в аморфных гидрированных полупроводниках приборного качества». В кн.: «Аморфный кремний и родственные материалы» / Под. ред. Х.Фрицше. М.: Мир. 1991. с. 1339.

76. Штуцман М., Бигельсен Д. «Микроскопическая структура дефектов в a-Si.H и родственных материалах» В кн.: Аморфный кремний и родственные материалы. Под ред. X. Фрицше. М: Мир. 1991. с.257-289.

77. Morimoto A., Tsujimura Y., Kumeda M., Shimizu T. «Properties of hydrogenated amorphous Si-N prepared by various methods» // Jpn. Journ. Appl. Phys. 1985. Vol.24, pp.1394-1398.

78. Stutzmann M. «On the structure of dangling bond defects in silicon». // Z. Phys. Chem. 1987. vol. 151. pp. 211-222.

79. Swanepoel R. «Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon» // J. Phys. E (1983), vol.16, pp.1214-1222.

80. Лей Л. «Фотоэмиссия и оптические свойства. В кн.: Физика гидрогенизированного аморфного кремния» / Под ред. Джоунопулоса Дж. и Люковски Дж. Вып.2. М.: Мир. 1988. с. 86-216.

81. Street R.A. «Hydrogenated amorphous silicon». 1991. Cambridge: Cambridge University Press. P. 632.

82. MOTT П., Дэвис Э. «Электронные процессы в некристаллических веществах»: в 2 т. М. Мир. 1982. 662 с.

83. Connel G.A.N., Lewis A. Sharp and gradual optical absorption edges.// Physica status solidi. (b) 1973. V.60 P.291-298.

84. Vanechek M., Kocka J., Stuchlik J., Kozisek Z., Stika O., Triska A. «Density of states in undoped and doped glow discharge a-Si:Il» // Solar Energy Mater., vol 8, (1983), pp. 411-423.

85. Кочка Й., Ванечек M., Триска А. «Энергия и плотность состояний в щели подвижности a-Si:H» // В кн: Аморфный кремний и родственные материалы. Под ред. X. Фрицше. М:Мир. 1991. С.189-222.

86. Казанский А.Г. «Неравновесные фотоэлектрические процессы в аморфном гидрированном кремнии» // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. 1992. Москва. 461 с.

87. Staebler D.L., Wronski C.R. //Appl. Phys. Lett. 1977. V.31. P.292.

88. Redfield D., Bube R.H. Reinterpretation of degradation kinetics of amorphous silicon.//Appl. Phys. Lett. 1989. V.54. P.1037-1039.

89. Ohsawa M., Hama Т., Akasaka Т., Ichimura Т., Sakai H., Ishida S., Uchida Y. The role of hydrogen in the Staebler-Wronski effect of a-Si:H. // Jpn. Journ. Appl. Phys. 1985. V.24. P.L838-L840.

90. Nakamura N., Takahama Т., Ohnishi M., Kuwano Y. The influence of Si-H bond and the light-induced effect in a-Si films and a-Si solar cells. // Jpn. Journ. Appl. Phys. 1989. V.28. P.1762-1768.

91. Budaguan B.G., Stanovov O.N. and Meytin M.N. The high temperature Staebler-Wronski effects in a-Si,.xNx:II. //J. Non-Cryst. Solids. 1993. V.163. P.297-302.

92. L. F. Marsal, J. Pallares, X. Correig, J. Calderer and R. Alcubilla. Electrical characterization of n-amorphous/p-crystalline silicon heterojunctions, J. Appl. Phys., vol.79, No 11, 1996, pp. 8493-8497.

93. R.L. Weisfield. Space-charge-limited current: Refinements in analysis and applications to a-Sii.xGex:II alloys, J.Appl.Phys., 1983, vol.54, No 11, pp. 64016416.

94. A.Rose.Phys.Rev.,97,1538,(1955).

95. H. Mimura, Y. Hatanaka. Japanese Journal of Applied Physics.,24(5), L355, (1985).

96. H. Mimura, Y. Hatanaka. Japan. J. Appl. Phys., vol. 26, 1987, p.60.

97. A.K.Batabyal, P.Chaudhuri, R. Swati, K. Barya. Thin Sol. Films, vol. 1 12, 1984, p.51.

98. Аморфный кремний и родственные материалы, под ред. X. Фрицше. // М.:Мир, 1991,544 с.

99. Ю.Н. Николаев, В.Ю. Рудь, Ю.В. Рудь, Е.И. Теруков. Фоточувствительность гетероконтактов a-Si:II/n-InSe. ФТП, т. 34, вып. 6, 2000, с. 704-706.

100. ЮЛI. Николаев, В.Ю. Рудь, Ю.В. Рудь, Е.И. Теруков. Фотоэлектрические явления в гетероструктурах a-Si:H/p-CuInSe2. ФТП, т. 34, вып. 6, 2000, с. 685687.

101. Ю.Н. Николаев, В.Ю. Рудь, Ю.В. Рудь, Е.И. Теруков. Поляризационная фоточувствительность гетеропереходов a-Si:II/c-Si. ФТП, т. 34, вып. 7, 2000, с. 818-821.

102. Ю.Н. Николаев, В.Ю. Рудь, Ю.В. Рудь, Е.И. Теруков. Фотовольтаический эффект в гетероструктурах a-Si:II/n-InSe. ФТП, т. 34, вып. 9, 2000, с. 1105-1108.

103. D. К. Sharma, К. L. Narasimhan «Analisis of high-frequency capacitance of amorphous silicon-crystalline silicon heterojunctions», Phil. Mag. B, 63 (1991), pp. 543-550.

104. B. Jagannathan, W.A. Anderson, "Defect study in amorphous silicon/crystalline silicon solar sells by thermally stimulated capacitance", J. Appl. Phys. 82(4), 1997, pp.1930-1935.

105. Madan A., LeComber P.G., Spear W.E., J. Non-Cryst. Solids, vol. 20, 1976, p. 239.

106. Spear W.E., LeComber P.G., J. Non-Cryst. Solids, vol. 8&10, 1972, p. 727.

107. H. Matsuura, Hydrogenated amorphous silicon/crystalline silicon heterojunctions: properties and applications, IEEE Trans. On electr. Devices, vol. 36, No 12 (1989), pp. 2908-2914.

108. H. Mimura, Y. Hatanaka, Energy-band discontinuities in a heterojunction of amorphous hydrogenated Si measured by internal photoemission, Appl. Phys. Lett., vol. 50, № 6, 1987, p.p. 326-328.

109. M. Cuniot, Y. Marfaing, Energy band diagram of the a-Si:II/c-Si interface as determined by internal photoemission, Phil. Mag. B, vol. 57, № 2, 1988, pp. 291-300.

110. M. Sebastiani, L. Di Gaspere, G. Capellini, C. Bitten Court, F. Evangelisti, Phys. Rev. Lett., vol. 75 (1995), pp. 3352-3355.

111. Roca i Cabarrocas P. «Towards high deposition rates of a-Si:II the limiting factors»// J. Non-Cryst. Solids. 1993. vol. 166. pp. 131-134.

112. Б.Г. Будагян, А. А. Айвазов. «Физико-химические основы базовой технологии получения аморфного гидрогенизированного кремния». М. МГИЭТ(ТУ). 1996. 60 с.

113. S. J. Jones, Y. Chen, D. L. Williamson, R. Zedlitz, G. Bauer. Appl. Phys. Lett., 62 (25), 3267,( 1993).

114. N. Lequeux, M. Cuniot, «Internal photoemission measurements on a-SiixGex:II/c-Si heterojunctions», J. Non-Cryst. Solids, vol. 114, (1989), pp. 555-557.

115. II. Matsuura «Density-of-State Distribution for Undoped a-Si:II and a-SiixGex:II Determined by Transient Ileterojunction-Monitored Capacitance Method», Jap. J. Appl. Phys. 27, (1988), L 516-518.

116. Dong N.V., Dank Т.Н., Leny J.Y., J. Appl. Phys., vol. 52 (1981), p. 338.

117. MacKenzie K.D., Eggert J.R., Leopold D.J., Y.M. Li, Lin Y.M., Paul W. «Structural, electrical and optical properties of a-Sii.xGex:II and an infrared electronic band structure», Phys. Rew. B, vol. 31 (1985), pp. 2198-2212.

118. Mahan A.I I., von Roedern D., Williamson D.L., Madan A., J. Appl. Phys., vol. 57 (1985), p. 2717.

119. Morimoto A., Miura Т., Shimizu Т., Jap. J. Appl. Phys., vol. 23 (1984), p. 10.

120. R.B.Bergman, J Krinke, H.P.Strunk, and J.H.Werner, Mat.Res.Soc.Symp.Proc. 467, 325 (1997).

121. B.G.Budaguan, A.A.Aivazov. Stability improvement of a-Si:II films deposited in SQWM-55 kHz glow discharge plasma. // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1998. Vol.507. P. 493-498.

122. В G Budaguan, A A Sherchenkov, G L Gorbulin, V D Chernomordic. The properties of a-SiGe:H films fabricated by a novel deposition method. // J. Phys.: Condens. Matter. 2001. Vol. 13 No 31 pp. 6615-6624.

123. Найтс Дж. Структурная и химическая характеризация. В кн.:Физика гидрогенизированного аморфного кремния. Вып.1. Структура, приготовление и приборы. / Под ред. Джоунопулоса Дж. и Люковски Дж. Гл. 2. М.: Мир. 1988. С.12-84.

124. Daewon Kwon, and J. David Cohen, Mat.Res.Soc.Symp.Proc. 467, 561 (1997).

125. Yu.P.Raizer, Gas Discharge Physics, Springer, Heidelberg, 1991.

126. M.Heintze, "Diagnostics of High-Rate a-Si:H Deposition in a Variable Frequency Plasma", Solid State Phenomena, vol. 44-46, 1995, pp. 181-194

127. A.Matsuda et al., Surface Science 227, 50 (1990).

128. M.C.M. Van de Sanden, et al., Mat.Res.Soc.Symp.Proc. 467, 621 (1997).

129. Beeman D., Alben R. Vibrational properties of elemental amorphous semiconductors.//Adv. Phys. 1977. Vol.26. P.339-361.

130. Morimoto A., Tsujimura Y., Kumeda M., Shimizu T. Properties of hydrogenated amorphous Si-N prepared by various methods. // Jpn. J. Appl. Phys. 1985.Vol.24. No 11. P.1394-1398.

131. Стрит P., Бигельсен Д. Спектроскопия локализованных состояний. В кн.: Физика гидрогенизированного аморфного кремния. Вып.2. / Под ред. Джоунопулоса Дж. и Люковски Дж. М.: Мир. 1988. С.247-328.

132. Б.Е.Будагян, А.А.Айвазов. Физико-химические основы базовой технологии получения аморфного гидрогенизированного кремния. Учебное пособие. М.:МГИЭТ (ТУ). 1996. 60 с.

133. B.G.Budaguan, A.A.Aivazov, M.N.Meytin, A.G.Radosel'sky. The perspectives of high-rate low frequency a-Si:II films deposition: solar cell application and stability control. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1998. Vol.485. P.297-302.

134. R.E.I.Schropp, M.Zeman. Amorphous and microcrystalline silicon solar cells: modeling, materials and device technology. Kluwer Academic publishers, Boston/Dordrecht/London, 1998, p.207.

135. Street R.A., Tsai C.C. Dependence of hydrogen diffusion on growth conditions in hydrogenated amorphous silicon. // Phil. Mag. B. 1988. Vol.57. No 5. P.663-669.

136. II.Mott, Э.Дэвис. Электронные процессы в некристаллических полупроводниках. Москва.: Мир. 1982. 664 с.

137. B.JI. Бонч-Бруевич, С.Г. Калашников. Физика полупроводников. // М.:Наука. 1977. 672 с.

138. J.P;Kleider, C.Longeaud, P.Roca i Cabarrocas, P.St'ahel, P.SIadek. Low defect density a-SiGe:II alloys for Solar cells. Proc. 2nd WCPSEC, Vienna, 1998, Vol.1, p. 838-841.

139. A.A.Valladares, A.Valladares, M.A.McNelis. The electronic structure of a-SiGe alloys: a cluster simulation, Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 226, 1998, p. 6775.

140. В G Budaguan, A A Sherchenkov, G L Gorbulin. The properties of a-SiGe:II films deposited by 55 kHz PECVD. // J. Non-Cryst. Sol. 2002. Vol. 297 pp. 205-209.

141. Y.-P.Chou, S.-C.Lee. Structural, optical, and electrical properties of hydrogenated amorphous silicon germanium alloys. J. Appl. Phys., 1998, Vol. 83, No 8, p.4111

142. P.Wickboldt, D.Pang, W.Paul, J.H.Chen, F.Zhong, C.-C.Chen, J.D.Cohen, D.L.Williamson. High performance glow discharge a-Si(xGex:II of large x. J. Appl. Phys., 1997, Vol. 81, No 9, p.6252-6267.

143. J. Bullot, M. P. Schmidt. Phys. Status Solidi В 143 (1987) 345.

144. H. Wieder, M. Cardona, C. R. Guarnieri. Phys. Status Solidi В 92 (1979) 99.

145. M.Shima, A.Terakawa, M.Isomura, H.Haku, M.Tanaka, K.Wakisaka, S.Kiyama, S.Tsuda. Effects of very high hydrogen dilution at low temperature on hydrogenated amorphous silicon germanium. J. Non-Cryst. Solids, 1998, Vol. 227-230, pp. 442-46.

146. J.Folsch, F.Finger, T.Kulessa, F.Siebke, W.Beyer, H.Wagner. Improved ambipolar diffusion length in a-SiixGex:H alloys for multi-junction solar cells. Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1995, Vol. 377, p.517-522.

147. K.D.Mackenzie, J.H.Burnett, J.R.Eggert, Y.M.Li, W.Paul. Comparison of the structural, electrical, and optical properties of amorphous silicon-germanium alloysprodused from hydrides and fluorides. Phys. Rev. B, 1988, Vol. 38, No9, p.6120-6136.

148. A. Rose, «Concepts in Photoconductivity and Allied Problems», Robert E. Krieger, New York, 1978.

149. S. Nakano, Y. Kishi, M. Ohnishi, S. Tsuda, H. Shibuya, N. Nakamura, Y. Hishikawa, H. Tarni, T. Takahama, Y. Kuwano, Proc. Mater. Res. Soc. 49 (1985), p. 275.

150. T. Matsuoka, Y. Kuwano, IEEE Trans. Electron Devices, ED 37, (1990), p. 397.

151. E.I. Dinitriadis, N. Georgoulas, A. Thanailakis, Electron. Lett. vol. 28 (17) (1992), p. 1622.

152. Y. Kumano, H. Nishiwaki, S. Tsuda, T. Fukatsu, K. Enomoto, Y. Nakashima, H. Tarui, Proc. 16th IEEE PVSC, IEEE, New York, 1982, p. 1338.

153. J.K. Rath, A.R. Midya, S. Ray, Phil. Mag. B, vol. 71, (1995), p. 851.

154. Morimoto, T. Miura, M. Kumeda, T. Shimizu, Jpn. J. Appl. Phys. vol. 21, (1982), L.2.

155. R.S. Sussmann, R. Ogden, «Photoluminescence and optical properties of plasma deposited amorphous SiixCx alloys», Phil. Mag. B, vol 44 (1981), p. 137.

156. Matsuda, Y. Yamaoka, S. Wolf, M. Koyama, Y. Imanishi, II. Kataoka, II. Matsuura, K. Tanaka, J. Appl. Phys. 60 (1986), p. 4025.

157. S.M. Iftiquar и A.K. Barua «Control of the properties of wide band gap a-SiC:II films prepared by RF PECVD method by varying methane flow rate», Sol. Energy Mat. Solar Cells, vol. 56 (1999), pp. 117-123.

158. P,Rava, G.Crovini, F.Demichelis, F.Georgis, C.F.Pirri. Characterization of the effect of growth conditions on a-SiC:II films. J. Appl. Phys., 1996, Vol. 80, No 7, p.4116-4123.

159. I.Solomon, L.R.Tessler. Very high-gap tetrahedrally coordinated amorphous silicon-carbon alloys. MRS Proc., 1994, Vol. 336, p.505-510.

160. B.G.Budaguan, A.A.Sherchenkov, G.L.Gorbulin, V.D.Chernomordic. The development of a high rate technology for wide-bandgap photosensitive a-SiC:II alloys. // Journal of Alloys and Compounds. 2001. Vol 327/1-2, pp 146-150.

161. J.L.Iloyt, T.O.Mitchell, K.Rim, D.V.Singh, J.F.Gibbons. Comparison of Si/Si,.x. yGxCy and Si/Sii.jCy heterojunctions grown by rapid thermal chemical vapor deposition. Thin Solid Films, 1998, Vol.321, p. 41- 46.

162. R.Duschl, H.Seeberger, K.Eberl. Hole mobilities in pseudomorphic Si^yGCxCy alloy layers. Thin Solid Films, 1998, Vol.336, p.336-339.

163. Y. Nakayama, S. Akita, K. Wakita, T. Kawamura. Synthesis of highly photosensitive a-SiC:II films at high deposition rate by plasma decomposition of SiII4 and C2H2. MRS Symp. Proc. V.l 18, 1988, pp. 73-78.

164. Pereyra, M. N. Carreno, M. II. Tabacniks, R. J. Prado, M. C. A. Fantini. The influence of «starving plasma» regime on carbon content and bonds in a-Si^C*:!! thin films. J. Appl. Phys. 84 (5), 1998, pp. 2371-2379.

165. D. M. Bhusari, S. T. Kshirsagar. Effect of radio-frequency power and substrate temperature on properties of hot-plasma-box glow-discharge-deposited hydrogenated amorphous silicon carbon alloys. J. Appl. Phys. 73 (4), 1743-1749 (1993).

166. T. Friessnegg, M. Boudreau, P. Mascher, A. Knights, J. Simpson, W. Puff. Defect structure of carbon rich a-SiC:II films and the influence of gas and heat treatments. J. Appl. Phys. 84 (2), 1998, pp. 786-795.

167. Debabrata Das, S. Chattopadhyay, А. К. Barua. Improved quality a-SiC:H films deposited by a combination of heated filament and rf plasma deposition technique. Solar Energy Materials and Solar Cells. 51, 1998, pp. 1 8.

168. D. K. Basa, F. W. Smith. Thin Solid Films 192, 121 (1990).

169. Y. Katayama, K. Usami, T. Shimada. Philos. Mag. В 34, 283 (1981).

170. J. Saraie, Y. Fujii, M. Yoshimoto, K. Yamazoe, II. Matsunami. Preparation of hydrogenated amorphous Si-C alloy films and their properties. Thin Solid Films 117, (1984), 59-69.

171. Lijun Jiang, Xiang Chen, Xuhong Wang, Ligiang Xu, Frank Stubhan, Karl-IIeinz Merkel. a-SiC:II films deposited by LT PECVD used for moisture and corrosion resistant applications. Thin Solid Films 352 (1999) pp. 97-101.

172. W. K. Choi, T. Y. Ong, L. S. Tan, F. C. Loh, K. L. Tan. Infrared and X-ray photoelectron spectroscopy studies of as-prepared and furnace annealed radio-frequency sputtered amorphous silicon carbide films. J. Appl. Phys. vol. 83, 9, 4968 -4973 (1998).

173. I.Solomon, L.R.Tessler. Very high-gap tetrahedrally coordinated amorphous silicon-carbon alloys. MRS Proc., 1994, Vol. 336, p.505-510.

174. Tsu D.V., Lucovsky G. Properties of SiH bond stretching absorption in a-Si:H grown by remote plasma enhanced chemical vapor deposition. // J. Non-Cryst.Solids. 1987. V.97/98. P.839-842.

175. Tsu D.V., Lucovsky G. Davidson B.N. Effects of the nearest neighbors and the alloy matrix on SiH stretching vibrations in the amorphous SiOr:II (0<r<2) alloy system. Physical Review В, T. 40, № 3, 1989, c. 1795-1805.

176. Tsu D.V., Lucovsky G. SiH stretching vibration in silicon suboxides: local and remote induction effects. Journal of non-crystalline solids, № 114, 1989, c. 501-503.

177. Parsons G.N. and Lucovsky G. Silicon-hydrogen bond-stretching vibrations in hydrogenated amorphous silicon-nitrogen alloys. Physical Review В, T. 41, № 3, 1990, c. 1664-1667.

178. Aivazov A.A., Budaguan B.G., Stryahilev D.A. Investigation of inhomogeneities in a-SiNr:II alloys by infrared spectroscopy. Journal of non-crystalline solids, № 167, 1994, c. 185-191.

179. Будагян Б.Г., Айвазов A.A., Стряхилев Д.А., Кудоярова В.Х. Анализ инфракрасных спектров сплавов a-SiN,.:H с использованием индукционной модели. Физика и техника полупроводников, Т. 28, № 5, 1994, с. 781-789.

180. G. Lucovsky. Solid State Communications, 1979, Vol. 29, pp. 571-576.

181. M. Shanks, C. J. Fang, L. Ley, M. Cardona, F. J. Demond, S. Kalbitzer, Phys. Stat. Solidi B, vol. 100 1 (1980) 43-56.

182. J.Robertson. Phil. Mag. В 66, 1992,p.615.

183. Аморфные полупроводники, под ред. М. Бродски. М. Мир. 1982. 419 с.

184. B.G. Budaguan, M.N. Meytin, A.G. Radoselsky, A.Yu. Sazonov, D.A. Stryahilev. «Stability of a-Si:II films deposited in square-wave modulated 55 kHz glow discharge» // Proc. of the 2nd World conf. On Solar energy conversion, 1998, pp. 10081011.

185. M. Cuniot, Y. Marfaing, «Study of the band discontinuities at the a-Si:I I/c-Si interface by internal photoemission», J. Non-Cryst. Solids, vol. 77&78, 1985, pp. 987-990.

186. Ю.П. Родионов «Физика контакта металл-полупроводник и емкостные свойства МДП-структур», М. МИЭТ, 1988. 114 с.

187. Ilirose М., Ilamasaki Т., Mishima Y., Kurata II., Osaka Y., AIP Conf. Proc. № 73, Tetrahedrally Bonded Amorphous Semiconductors (R.A. Street, D.K. Biegelsen, J.C. Knights), AIP, New York, 1981, p. 10.

188. B. Jagannathan, W.A. Anderson, "Defect study in amorphous silicon/crystalline silicon solar sells by thermally stimulated capacitance", J. Appl. Phys. 82(4), 1997, pp.1930-1935.

189. Э.Х. Родерик «Контакты металл-полупроводник», M. «Радио и связь», 1982. 208 с.

190. Bar-Yam Y., Adler D., Joannopoulos Y. D. Structure and electronic states in disorderedsystems.// Phys. Rev. Lett. 1986. V.57. p.467-470.

191. Дембомский C.A. Дефекты на основе трехцентровых связей в a-Si:II. // Материалы Международной конференции «Некристаллические полупроводники-89». Ужгород:1989. С.23-25.

192. Мотт II. Проводимость, локализация и край подвижности. В кн.: Физика гидрогенизированного аморфного кремния. // Под ред. Джоанорулоса Дж., Люковски Дж. Вып.2 М.:Мир. 1988. с.217-246.

193. McMahon N.J., Crandal R.S. Safe hole trap conversion properties and microscopic models. // J.Non-Cryst.Solids. 1989. V. 114. p.615-617.

194. B.P. Nelson, Y. Xu, J.D. Webb, A. Mason, R.C. Reedy, L.M. Gedvilas, W.A. Lanford. Techniques for measuring the composition of hydrogenated amorphous silicon-germanium alloys. J. Non-Crys. Solids, 2000, Vol. 266-269, p.680-684.

195. A.Terakawa, H.Matsunami. // Composition dependence of inhomogeneous hydrogen bonding structures in a-SiGe:II. Jpn.J.Appl.Phys., 1999, Vol.38, p.6207-6212.

196. K.D.Mackenzie, J.R.Eggert, D.J.Leopold, Y.M.Li, S.Lin, W.Paul. Structural, electrical, and optical properties of a-Sii.xGex:II and an inferred electronic band structure. Phys. Rev. B, 1985, Vol. 31, No4, p.2198-2212.

197. S. Ilazra, A.R. Middya, S. Ray. The effect of variation in hydrogen dilution and RF power density on the properties of a-SiGe:II and related solar cells., J.Phys.D:Appl.Phys. 1996. vol. 29. 1666-1674.

198. S.J.Jones, Y.Chen, D.L.Williamson, R.Zedlitz, G.Bauer. Microstructural transition and degraded opto-electronic properties in amorphous SiGe.H alloys. Appl. Phys. Lett., Vol. 62, No25, 1993, p.3267-3269.

199. J.Folsch, F.Finger, H.Stiebig, B.Reeh, D.Lundszien, W.Beyer, T.Kulessa,

200. W.Reetz, H.Wagner. Development of hydrogenated amorphous silicon-germaniumthalloys as low bandgap material for multy-junction solar cells. 13 European Photovoltaic Solar Energy Conference, Nice, France, 23-27 October 1995, p.257-260.

201. R. Meaudre, M. Meaudre, J. Chanel. Temperature dependence of the dc conductivity of undoped a-Sii.xGex:H alloys: influence of metastability. Physical Review В 1991-11, vol. 43, No 12, pp. 9792-9798.

202. L.Chen, J.Tauc, J.-K.Lee, E.A.Schiff. Defects in hydrogenated amorphous silicon-germanium alloys studied by photomodulattion spectroscopy. Phys. Rev. B, 1991, Vol. 43, No 14, p. 11694-11702.

203. Schmidt M.P., Bullot J., Gaunthier M., Cordier P., Solomon I., Tran-Quoc H., «Influence of carbon incorporation in amorphous hydrogenated silicon», Phil. Mag. B, vol. 51 (1985), pp. 581-589.

204. Morimoto, T. Miura, M. Kumeda, T. Shimizu, «Defects in hydrogenated silicon-carbon alloy films prepared by glow discharge decomposition and sputtering», J. Appl. Phys. vol. 53, (1982), pp. 7299-7305.

205. Зам.зав. каф. МФХ по НИР, к.т.н.1. Марков Ф.В.1. Доц. каф. МФХ, к.т.н.1. Штерн Ю.И.г