Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію icon

Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію




Скачати 29.79 Kb.
НазваУдк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію
Дата30.06.2013
Розмір29.79 Kb.
ТипДокументи

УДК.621.315.592


ПРОВІДНІСТЬ ТА ФОТОПРОВІДНІСТЬ ДВОВИМІРНИХ

СТРУКТУР МАКРОПОРИСТОГО КРЕМНІЮ


В. Ф. Онищенко, Л. А Карачевцева, К. А. Паршин

Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України,

lakar@isp.kiev.ua


Двовимірні структури макропористого кремнію, виготовлені методом фотоанодного травлення, знайшли застосування в оптиці як фотонні кристали та мають перспективу застосування в фотоелектроніці. Це пов’язано з виготовленням структур з заданою геометрією, великою площею поверхні (порядку 103-104 см2 на одиницю об’єму структури), можливістю інтеграції в мікросхеми та фотоелектричними характеристиками, які визначаються процесами на поверхні макропор [1-4]. У даній роботі експериментально виміряні та розраховані залежності ефективної провідності та фотопровідності двовимірних структур макропористого кремнію від концентрації та діаметру макропор. Визначено товщину області просторового заряду в залежності від діаметру макропор досліджених структур макропористого кремнію та значення швидкості поверхневої рекомбінації.

Досліджувались структури макропористого кремнію, виготовлені на пластинах кремнію n-типу провідності з рівноважною концентрацією електронів n0 = 1015 см 3, питомим опором 4,5 Ом×см, орієнтацією [100], товщиною пластин = 400 мкм. У монокристалічному кремнії методом електрохімічного травлення при освітленні тильної сторони кремнієвої підкладки були сформовані циліндричні макропори глибиною hp = 40- 100 мкм. Макропори діаметром Dp = 1 6 мкм, відстанню між макропорами a–D= 1 4 мкм були розміщені як періодично, так і неперіодично.

Виміряні та розраховані залежності ефективної провідності та фотопровідності двовимірних структур макропористого кремнію від концентрації та діаметру макропор. Ефективну провідність кремнієвої матриці паралельно макропорам розраховано як відношення об’ємної частки кремнієвої матриці до об’ємної частки області просторового заряду. Встановлено , що при зменшенні відстані між макропорами а-DP (збільшенні концентрації та об’ємної частки макропор) ефективна провідність структур макропористого кремнію зменшується (Рис. 1).

Розрахунок товщини зони просторового заряду для циліндричної макропори виявив розмірний ефект: суттєве зменшення товщини області просторового заряду w при зменшенні діаметру макропор при DP < 6 мкм та об’ємної частки макропор - при DP < 10 мкм. При зменшені радіуса зменшується площа циліндричної макропори і, відповідно, поверхневий заряд; тому товщина об’ємного заряду, який компенсує поверхневий заряд, буде меншою.





Рис.1 − Експериментальні дані (значки) та теоретичні залежності від середньої відстані між краями макропор ефективної провідності шару макропористого кремнію на монокристалічній підкладці (крива 1) та без підкладки (крива 2); 3 – питома провідність монокристалічного кремнію σb = 0,22 Ом-1·см-1.

Рис.2 − Експериментальні дані (значки) та розраховані залежності відносної ефективної фотопровідності від середньої відстані між макропорами при швидкості поверхневої рекомбінації , см/с: 1 – 0 (Nt = 0), 2 – 0, 3 – 50, 4 – 90. Крива 5 – відносна фотопровідність в монокристалі.


Встановлено, що ефективна відносна фотопровідність визначається рекомбінаційними процесами на поверхні макропор, вплив і конкуренція яких посилюється та обумовлює максимум (Рис.2). Розраховані залежності відносної фотопровідності відповідають значенню швидкості поверхневої рекомбінації 90 см/с для досліджених зразків макропористого кремнію. Теоретично показано, що при такій швидкості поверхневої рекомбінації при a-DP>10 мкм структури макропористого кремнію повинні мати меншу відносну фотопровідність, ніж монокристал, що обумовлено меншим часом життя в структурах макропористого кремнію, ніж в монокристалі.


ЛІТЕРАТУРА

  1. 1 Karachevtseva, L. A. Kinetics of photoconductivity in macroporous silicon structures / L.A. Karachevtseva, V.F. Onyshchenko, A.V. Sachenko // Ukr. J. Phys. – 2008. – Vol. 53. – No 9. – P. 874-881.

  2. Onyshchenko, V. F. Anomalous-sign photo-emf in macroporous silicon at photon energies comparable to that of indirect band-to-band transition / V. F. Onyshchenko, A. V. Sachenko, L. A. Karachevtseva // Ukr. J. Phys. – 2009. – Vol. 54. – No 12. – P. 1212-1218.

  3. Karachevtseva, L. A. Photoeffect Peculiarities in Macroporous Silicon Structures / L. A. Karachevtseva, V. F. Onyshchenko, A. V. Sachenko // Chemistry, Physics and Technology of Surface. – 2010. – Vol. 1. – No 1. – P. 87-93.

  4. Karachevtseva, L. Photocarrier transport in 2D macroporous silicon structures / L. Karachevtseva, V. Onyshchenko, and A. Sachenko // Opto-Electronics Review. – 2010. – Vol. 18. – No 4. – P. 394-399.

Схожі:

Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconУдк. 621. 315. 592 Влияние оксидного покрытия на фотопроводимость структур макропористого кремния
Для повышения стабильности применяется пассивация поверхности структур пористого кремния путем термического окисления. В данной работе...
Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconУдк 621. 315. 592 Структура іто/InSe, отримана методом спрей-піролізу

Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconУдк 621. 315. 592 Водневе відновлення трихлорсилану з метою отримання стрижнів полікристаллічного кремнію діаметром 150 мм для сонячної єнергетики
Водневе відновлення трихлорсилану з метою отримання стрижнів полікристаллічного кремнію діаметром 150 мм для сонячної єнергетики
Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconУдк 621. 315. 592 рекомбінаційні характеристики кремнієвих шарів, отриманих методом газодетонаційного осадження
М.І. Клюй, В. П. Темченко, А. В. Макаров, В. Б. Лозінський, Л. В. Авксентьєва, С. В. Литвиненко1
Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconУдк 621. 315. 592 Исследовение оптических характеристик монокристаллического германия большого диаметра
А. П. Оксанич, В. В. Малеванный Кременчугский национальный университет им. Михаила Остроградского
Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconУдк 621. 315. 592 Кремнієві фотоперетворювачі
Кремнієві фотоперетворювачі з шарами органічних барвників з великим стоксовим зсувом
Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconУдк 621. 315. 592 Вплив розсіювання електронів на міжфазній межі на величину коефіцієнта тензочутливості металевих плівок
У зв’язку з цим постійно ведеться пошук можливостей збільшення l для металевих плівок. Один із шляхів розв’язання цієї проблеми...
Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconУдк 621. 315. 592 Влагочувствительность керамики на основе оксида вольфрама с добавками ванадиево-фосфатного стекла
Керамика на основе оксида вольфрама используется для изготовления низковольтных нелинейых резисторов [1], а также проявляет газочувствительные...
Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconУдк 621. 315. 592 Влияние параметров процесса отжига на плотность дислокаций в слитках арсенида галлия
Менения арсенида галлия (GaAs) являются системы мобильной связи и солнечная энергетика. GaAs позволяет создавать на его основе приборы,...
Удк. 621. 315. 592 Провідність та фотопровідність двовимірних структур макропористого кремнію iconЛекція 4 Багатовимірні масиви Оголошення багатовимірних масивів Доступ до елементів Базові операції обробки двовимірних масивів
Проте для багатьох структур ( Наприклад, результати матчів футбольного чемпіонату) найзручніше подавати дані у вигляді квадратної...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи