Search academic texts

Information × Registration Number 2119U002029, Article popup.category Стаття Title popup.author popup.publication 01-01-2019 popup.source_user Сумський державний університет popup.source http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/72410 popup.publisher Sumy State University Description The main objective of the present work is to study experimentally and by simulation, using the one dimensional analysis of microelectronic and photonic structures program (AMPS-1D), the correlation between the crystalline volume fraction (Fc) and the transport properties of hydrogenated microcrystalline silicon thin films (мc-Si:H). The Fc was determined by spectroscopic ellipsometry (SE) and the electrical conductivity measurements. The мc-Si:H samples were deposited by radio-frequency magnetron sputtering technique of a crystalline silicon target, under an argon (Ar) gas mixture of 70 % of hydrogen (H2) and 30 % of Ar, at three different total pressures (2, 3 and 4 Pa) and changing substrate temperatures (25, 100, 150 and 200 °C). The dark conductivity was measured in a coplanar configuration in an optical cryostat under applied electrical field and controlling current with an electrometer. In the simulation studies of the dark conductivity using the AMPS-1D, we modelled the films as an alternation of amorphous and crystalline regions with different crystalline volume fractions Fc (from 0 to 80 %). The results evidently demonstrated that the conductivity depends on the width of the area separating amorphous and crystalline regions. We found a strong correlation between the c-Si:H films activation energy and the crystalline volume fraction where the grain size-to-thickness ratio plays a crucial role. Метою даної роботи є експериментальне і модельне дослідження кореляції між об'ємною фракцією кристалів і транспортними властивостями тонких плівок гідрогенізованого мікрокристалічного кремнію, використовуючи одновимірний аналіз програми мікроелектронних і фотонних структур (AMPS 1D). Об'ємну фракцію кристалів визначали спектроскопічною еліпсометрією і вимірюваннями елект- ропровідності. Зразки гідрогенізованого мікрокристалічного кремнію осаджували методом радіочастотного магнетронного розпилення кристалічної мішені кремнію у газовій суміші аргону і водню при трьох різних сумарних тисках (2, 3 і 4 Па) та змінюючи температуру підкладки (25, 100, 150 і 200 °С). Темна провідність вимірювалася в копланарній конфігурації в оптичному кріостаті при прикладанні електричного поля і керуючого струму. У дослідженнях темної провідності з використанням AMPS-1D ми моделювали плівки як чергування аморфних і кристалічних областей з різними кристалічними об'ємними фракціями (від 0 до 80 %). Результати показали, що провідність залежить від ширини ділянки, що розділяє аморфні та кристалічні області. Була виявлена сильна кореляція між енергією активації плівок гідрогенізованого мікрокристалічного кремнію і об'ємною часткою кристалічних речовин, де співвідношення розміру зерна до його товщини грає вирішальну роль. popup.nrat_date 2025-03-24 Close