Реєстраційний номер
0214U007514,
0112U003168
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розроблення технології отримання нанокристалічних плівок кремнію на основі аморфного сплаву Si-Sn-C та методів контролю p-n-переходу і структури.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Якименко Юрій Іванович,
Дата реєстрації
27-10-2014
Організація виконавець
Науково-дослідний інститут прикладної електроніки Національного технічного університету України "КПІ"
Опис етапу
Розроблена технологічна схема низькотемпературного синтезу нанокристалічних плівок кремнію на основі аморфних сплавів. Застосовано метод термічного вакуумного напилення в потоці високоенергетичних електронів. Запропоновано модель структури тонкоплівкового фотоелектричного перетворювача на основі нанокристалічного кремнію (nc-Si) з тривимірним розподілом потенційних бар'єрів. Виконано аналіз кількісних критеріїв конструктивно-технологічних параметрів (легування, профілю розподілу, градієнта концентрації легуючої домішки, глибини легування, співвідношення площ областей n і n+ - типів провідності). Для досягнення коефіцієнту корисної дії вище 24 % необхідно забезпечити величину вбудованого позитивного заряду більш 2,5·10-2 Кл/м2 , щільність поверхневих станів на межі діелектрик - напівпровідник менше 1015 ев-1м-2, глибину n+ - області більш 3 мкм. Запропоновані і експериментально перевірені технологічні режими формування нанокристалів у плівках ?-Si:H. Методом ІЧ-спектроскопії встановлені типи зв'язків в отриманих плівках Si-Sn-C, Si-О, Si-H, Si-H-N. Синтезовані плівки нанокристалічного кремнію на основі сплавів. Встановлено, що підвищення температури підкладки при нанесенні плівок сплавів кремнію в діапазоні 130-280?С приводить до зростання провідності. Максимальну фоточутливість у видимому діапазоні спектра (54 мА/лм*В) мають плівки на підкладках монокристалічного кремнію р-типу провідності при температурі 180°С. Гетероструктури мають чітко виражені діодні характеристики, підвищені значення напруги холостого ходу у фотогенераторному режимі і максимальну чутливості до ультрафіолетового опромінення на довжині хвилі 350 нм. Проведений пошук та оптимізація технологічних режимів синтезу плівок методом реактивного ВЧ-магнетронного розпилення. Розроблена методика підвищення фоточутливості нанокристалічного кремнію при опроміненні напівпровідниковим ультрафіолетовим лазером. Проведені дослідження фотоелектричних властивостей лабораторних зразків гетероструктур на основі кремнієвих плівок.
Опис продукції
Розроблені нові типи напівпровідникових матеріалів на основі нанокристалічних плівок кремнію на основі аморфних сплавів, які мають кращі технічні характеристики: високу фоточутливість у видимому та ультрафіолетовому діапазонах спектра, стабільність та радіаційну стійкість. Виконані дослідження чутливості отриманих матеріалів до УФ випромінювання та виявлено ряд особливостей, які пов'язані, з одного боку, з нанокристалічною природою матеріалу, а з іншого боку, з структурою енергетичних рівнів домішків. Методом ІЧ-спектроскопії встановлені типи зв'язків в отриманих плівках Si-Sn-C, Si-О, Si-H, Si-H-N. Еліпсометричні дослідження показали, що значення показника переломлення змінюється в діапазоні 3-1,5. Методом електронно-променевого випару були синтезовані плівки нанокристалічного кремнію на основі заданих сплавів. Проведений пошук та оптимізація технологічних режимів синтезу плівок методом реактивного ВЧ-магнетронного розпилення. Досліджені процеси низькотемпературного синтезу. Розроблена та експерименталь
Автори роботи
Богдан Олександр Володимирович
Богдан Тетяна Зіновіївна
Зазерін Андрій Ігорович
Зеленська Марина Олександрівна
Зеленський Сергій Васильович
Коваль Вікторія Михайлівна
Лупина Борис Іванович
Орлов Анатолій Тимофійович
Пашкевич Геннадій Андрійович
Пономарьова Тетяна Миколаївна
Порєв Геннадій Володимирович
Ульянова Вероніка Олександрівна
Чугаєв Андрій Петрович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
