Читальный зал -->  Солнечные элементы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

Таблица 2.2. Влияние уровня легирования и температуры на удельное сопротивление контакта

Механизм переноса Концентрация - =

носителей заряда примеси Л, McOV

Рсо(Т)

,-3 *

Термоэлектронная эмиссия

Термоэлектронная эмиссия при уменьшении высоты барьера

Термоэлектронно-полевая эмиссия

10-10

10 -10

Полевая эмиссия (туннелирование) ***

Омический контакт Любая

Почти не зависит

exp(-Biv/*)

ехр(в7Ъ

ехр(В> Ъ

Почти не зависит

OTiV

T-exp(qФ/kT) Г-ехр(<?ФьДГ)

Сложная зависимость (более ярко выраженная при повышенных 7V)

Г-ехр(5 /АгГ) Почти не зависит от Т

* Концентрация примеси соответствует слою полупроводника, непосредственно прилегающему к контакту, и в большинстве случаев отличается от обьемной концентрации. Предполагается, что легирующая примесь полностью ионизирована. ** В,В иВ почти не зависят отМ *** 8fi имеет отрицательное значение, если уровень Ферми расположен выше края зоны проводимости.

Например, в некоторых случаях может оказаться полезной возможность получения разреза, а также удаления поверхностных загрязнений или слоев естественного оксида с помощью ионного распыления. В то же время повреждение поверхности пучком ионов, обеспечивающее необходимые характеристики контакта, как правило, оказьшает наиболее существенное влияние на свойства контактной области.

Для получения высокой концентрации примеси в поверхностном слое применяют следующие методы легирования:

1) высокотемпературную диффузию из твердотельного источника или паровой фазы;

2) диффузию материала контакта (металла или сплава), например цинка из структуры Аи - Zn - Аи в р-1пР;

3) ионную имплантацию легирующей примеси с последующей термообработкой для отжига дефектов и злектроактивации примеси;

4) эпитаксиальное выращивание п*- или -слоев (что осуществимо в том случае, когда активные слои солнечного элемента создают методами химического осаждения из паровой фазы или жидкофазной эпитаксии) ;

5) сплавление материала контакта с полупроводником и его рекристаллизация (с образованием так называемого сплавного контакта).

Этот метод обработки поверхности получил название ионного травления. Прим. пер.

Последний метод в некоторой степени аналогичен жидкофазной эпи-таксии. При выборе металлического сплава для создания контакта учитывается, что его расплав должен обладать способностью растворять часть полупроводникового слоя. Легирующая примесь содержится в сплаве, при охлаждении растворенный полупроводник кристаллизуется, и вновь образующийся слой оказывается сильно легированным. Поскольку при осуществлении этого процесса поверхность растворяется, допускается менее тщательная ее очистка. В некоторых случаях рекристаллизация происходит при температуре ниже точки плавления сплава (например, А1 - Si и А1 - Ge) [Ottaviani е. а., 1974].

Максимальная электрическая активность примеси достигается при оптимальном балансе между процессами легирования с образованием твердого раствора замещения и ее компенсации, связанной с разупоря-дочением кристаллической структуры.

Например, при получении слоев n*-GaAs с применением германия в качестве легирующей примеси слой Аи служит геттером по отношению к Ga, что позволяет атомам Ge занимать места в узлах кристаллической решетки GaAs [Yoder, 1980]. Однако при некоторых условиях достаточно активное геттерирование не происходит и могут наблюдаться компенсация донорной примеси Ge и уменьшение ее электрической активности. В том случае, когда количество легирующей примеси в источнике ограничено, необходимо принять меры для того, чтобы обеспечить ее высокую концентрацию в поверхностном слое полупроводника, который несколько толще образующегося затем обедненного слоя.

В результате последующей диффузии распределение примеси расширяется по глубине, а максимальное значение ее концентрации уменьшается. Следует отдать предпочтение высокотемпературной диффузии, протекающей с большей скоростью, поскольку при повышенных температурах растворимость примеси повышается.

Наибольшие значения высоты барьера Ф, в структурах на основе Si, полученные при изготовлении контактов из силицида платины, составляют 0,25 эВ для p-Si и 0,85 эВ для л-Si. Слой PtSi получают, либо подвергая термообработке осажденную пленку Ft, либо непосредственно методом вакуумного испарения или ионного распыления. В первом случае PtSi образуется в результате реакции, происходящей в твердой фазе при Т =s 500°С (температура плавления PtSi равна 980° С). Преимущество контактной системы такого типа состоит в высокой степени воспроизводимости характеристик, поскольку на них не сказываются загрязнение или повреждение поверхности полупроводника. Контакт к p-Si обладает хорошими проводящими свойствами (рсо 10 Ом-см при температуре 300 К) без дополнительного легирования поверхности, тогда как при изготовлении контакта к n-Si предварительно должен быть создан л*-слой. Кроме того, силицид платины отличается высокой химической стабильностью. Бьши изучены характеристики контактов из PtSi, RhSi и ZrSij, полученных на Si проводимости р- и л-типов [Lepselter, Andrews, 1968].

Свойства некоторых типов омических и квазиомических контактов с низким сопротивлением перечислены в табл. 2.3. Измерения контактно-

Таблица 2.3. Свойства омических и квазиомических контактов

Полупроводник

Объемное удельное сопротивление Р, Ом-см

Объемная концентрация носителей п или р, см *

Структура контакта*

Тип кон> такта

Рсо- 2 Ом - см

Литературный источник

p-Si p-Si p-Si p-Si p-Si

p-Si

-Si

n-Si

n-Si

n-Si

p-GaAs

n-GaAs

n-GaAs

n-GaAs

p-InP

-InP

p-CdTe

л-CdTe

и-CdS

10-*

Любое

5-Iff

2,6 1-10

1-10

Любое

10 10

2-10

210 210

>10

Al Al Al Al Ni

Pt-PtSi

Ag-Pd-Ti Al

Ni-PdjSi

Ag-In-Zn

Ni-AuGe-Ni

Ni-AuGe-Ni

Ag-In-Ge

Au-Zn-Au

Ag-Sn-In

Au-Cu

Активный 10

Пассивный

Наблюдается термо-ЭДС

Пассивный

Активный

,-6 10

10 10 Низкое значение 10- .

410 * 810

8 10

<0з 10 *

<10

Активный или омический

Омический

Berger, 1972 Ting, Chen. 1971 Hooper, 1965** SeUo,1968

Kukulka, 1978 (c использованием р-споя)

Lepselter, Andrews, 1968 (барьер Шоттки малой высоты)

Hooper, 1965 Bicklere.a., 1978 Ting, Chen, 1971 Coleman e. a., 1978 Cox, Strack, 1967 Heime e.a., 1974 To же

Cox, Strack, 1967 Theile.a., 1977 Mills, Hartnagel, 1975 Anthony e. a., 1981 To же

Thompson, Cornwall, 1972

* Материал, указанный последним, непосредственно прилегает к полупроводнику. ** Имеются также данные [Hooper, 1965] по Рео для контактов из А1, V, Мо, Ni, Со и хромеля на Si и- и р-типов проводимости с различным удельным сопротивлением.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.