WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

монотонно уменьшается (рис. 4, кривые 1, 4). При 2. Оптические свойства многослойных периодических чередовании получения слоев нитрида кремния путем структур при толщине слоя a-Si : H менее 40 описыплазмохимического осаждения и путем нитридизации ваются моделью сверхрешетки со взаимодействующими a-Si : H возникает немонотонность изменения сопротиквантовыми ямами. Проведено сопоставление результавления растущей структуры (рис. 4, кривые 2, 3). Это тов расчетов, выполненных по моделям изолированных может быть связано с тем, что сочетание различных квантовых ям и с учетом коллективного взаимодействия способов получения нитрида кремния в СР приводит к по Кронигу–Пенни [11–13], с экспериментальными данвозникновению на соседних границах раздела иной асимными структур с толщинами слоев диэлектрических метрии встроенных полей, чем при одинаковых слоях барьеров 5 10 и толщинами слоев a-Si : H 35.

нитрида кремния. Изменения асимметрии интерфейсноНа экспериментальных зависимостях коэффициента пого заряда, как было показано нами ранее [4], может глощения в координатах h от h, описываемых привести к существенному (на несколько порядков векусочно-линейной функцией, наблюдаются характерные для СР точки излома линейных участков, соответству- личины) изменению сопротивления слоев a-Si : H. Кроме того, изменяются эффекты легирования переносом и ющие энергиям переходов Ei [14]. Варьируя значения уменьшается толщина слоя a-Si : H при его нитридизации.

эффективной массы m и высоты барьера V, удалось Совокупность указанных явлений и может быть причиполучить весьма хорошее согласие между расчетными и ной наблюдаемых в начале роста скачков сопротивления.

экспериментальными данными. При m =(0.36 ± 0.1)mи V =(1.20±0.05) эВ расчетные значения Ei составляют 4. Сопротивление структуры, снятое после каждого 1.98, 2.3 и 2.6 эВ, а экспериментальные 1.98, 2.26 и процесса выращивания и нитридизации слоя a-Si : H, 2.64 эВ соответственно. позволило определить ее параметры. Для структур, за3. В решетках a-Si : H a-SiNx : H с нитридизирован- висимости R(M) которых приведены на рис. 4, при ными слоями аморфного кремния (СР)N, так же как температуре осаждения и нитридизации по 6 первым Физика и техника полупроводников, 1998, том 32, № Свойства периодических структур a-Si : H/a-SiNx : H, полученных нитридизацией слоев... парам слоев были получены следующие наборы пара- [5] T. Thedje, B. Abeles. Appl. Phys. Lett., 45, 179 (1984).

[6] Д.И. Биленко, Ю.Н. Галишникова, Э.А. Жаркова, метров: e0 = 1.02, 0.84, 0.45 эВ; 0 = 1.2 · 10-2, О.Ю. Колдобанова, Е.И. Хасина. ФТП, 28, 2171 (1994).

2.2 · 10-2, 2 · 10-3 Ом-1 · см-1; xN = 12, 11, 19 ;

[7] Y. Hazama, K. Yamada, S. Miyazaki, M. Hirose. J. Non-Cryst.

RN = 5.3· 105, 1.6·107, 5.2·106 Ом. Среднеквадратичные Sol., 114, 777 (1989).

относительные отклонения экспериментальных значений [8] Т. Шул. Решение инженерных задач на ЭВМ (М., Мир, R от расчетных по этим параметрам составляют 4 9%.

1982).

Проводимость нитридизированных прослоек кремния в [9] Л.А. Балагуров. ФТП, 20, 45 (1986).

условиях нитридизации, рассчитанная по параметру RN, [10] В.В. Краснопевцев. Итоги науки и техники. Сер. Электросоответствует N 4.5 · 10-10 1.5 · 10-11 Ом-1 · см-1, ника, 14, 213 (1982).

что согласуется с результатами работы [15] по тем[11] Д.И. Биленко, Ю.Н. Галишникова, Э.А. Жаркова, пературной зависимости электропроводности нитрида О.Ю. Колдобанова, И.И. Николаева. Письма ЖТФ, кремния. Электропроводность полученных диэлектриче- 15, 64 (1989).

[12] Т. Андо, А. Фаулер, Ф. Стерн. Электронные свойства ских прослоек на 4 5 порядков меньше проводимости двумерных систем (М., Мир, 1985).

первого, самого высокоомного, слоя a-Si : H в структуре, [13] К. Зеегер. Физика полупроводников (М., Мир, 1977).

s1 5 · 10-6 Ом-1 · см-1.

[14] K. Hattori, T. Mori. Phys. Rev. Lett., 80, 825 (1988).

Таким образом, проведенные измерения сопротивле[15] B. Dunnett, D.L. Jones, A.D. Stewart. Phil. Mag. B, 53, ния структуры подтверждают образование при послой(1986).

ной нитридизации a-Si : H периодической структуры с Редактор Л.В. Шаронова диэлектрическими прослойками.

5. При комнатной температуре сверхрешетки с нитридизацией a-Si : H при 10 парах слоев и общей толщине Properties of a-Si : H a-SiNx : H periodic слоев a-Si : H примерно 400 имели усредненное удельstructures, made by nitridization of a-Si : H ное сопротивление T 107 108 Ом · см, что примерно layers в 100 раз ниже, чем T однородного слоя a-Si : H такой же толщины. Полученные (СР)N обладают незначитель- D.I. Bilenko, O.Ya. Belobrovaja, Y.N. Galishnikova, ной остаточной фотопроводимостью Q 0.05 0.E.A. Jarkova, N.P. Kazanova, O.Yu. Koldobanova, по сравнению с Q от 0.2 до нескольких единиц для E.I. Khasina.

(СР)p [6]. Это наряду с малыми значениями E0 поSaratov State University, казывает, что сверхрешетки, полученные нитридизацией 410026 Saratov, Russia чередующихся слоев a-Si : H, находятся на более высоком уровне с точки зрения структурного совершенства по

Abstract

Kinetics of a-Si : H layer nitridization and properties сравнению со сверхрешетками, получаемыми обычным of thus forming structures having a-Si : H in their interior are последовательным осаждением слоев.

investigated. Changes in a-Si : H layers resistance are described Таким образом, применение нитридизации слоев in terms of the competition of transfer doping and decrease a-Si : H позволяет получать сверхрешетки, в которых in the thickness of a-Si : H layer remaining. Experimental and толщины разделительных слоев меньше длины волны calculated superlattice energy-band diagrams data for 36 a-Si : H электрона, что приводит к эффектам коллективного взаand 5 a-SiNx : H layer thicknesses coincide while employing имодействия. При этом степень структурного совершен- a quantum wells interacting model for the effective mass value m =(0.36 ± 0.1)m0.

ства может быть достаточно высокой, что отображается в описании экспериментальных данных на основе при- Comparison of properties of superlattices obtained by a succession of layer deposition and by nitridization of a-Si : H layers ближения эффективной массы. Полученные результаты has shown, that the latter can possess a higher level of ”structure расширяют возможности получения СР с различными quality”.

функциональными и физическими свойствами.

Авторы благодарны Н.В. Лыковой и В.Ю. Смирнову за помощь в проведении экспериментов.

Список литературы [1] R.A. Street, M.J. Thompson, N.M. Jonson. Phil. Mag. B, 51, (1985).

[2] C.B. Roxlo, B. Abeles, P.D. Persans. J. Vac. Sci. Technol. B, 4, 1430 (1986).

[3] P.V. Santos, M. Hundhausen, L. Ley, C. Viczian. J. Appl. Phys., 69, 778 (1991).

[4] D. Bilenko, Y. Galishnikova, A. Jarkova, O. Coldobanova, E. Khasina. Proc. Int. Semicond. Dev. Res. Symp.

(Charlottesville, 1995).

Физика и техника полупроводников, 1998, том 32, №

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.