Тезисы (стр. 2 )

       Измерения темновой проводимости нелегированной и легированной пленок a-Si:H до и после отжига были проведены в широком? интервале температур от 120 К до 480 К. В результате Ббыло установлено?, что величины и температурные зависимости темновой проводимости - σd(Т) пленок - до и после их отжига пленок различны. До отжига пленок проводимость экспоненциально изменялась с температурой

σd=σ0⋅exp(-E/kT),  (1)

где энергии активации Е и предэкспоненциальные множители σ0 имели, соответственно, значения  0.72 74 эВ и 85⋅103 омОм-1 ·см-1 для нелегированной и 0.754 эВ и 6⋅103 ом-1 см-1 для легированной пленок, которые характерны для зонной проводимости.

На рисунке представлены температурные зависимости темновой проводимости σd(Т) пленок a-Si:H до отжига (кривая 1) и пленок, отожженных при 6000С (кривая 2) и

6500С (кривая 3) в течение 30 минут. Видно, что

Согласно [8 ], при значении σmin = 2⋅102 Оом-1 см-1 [9] уровень Ферми при комнатной температуре расположен ниже дна зоны проводимости на 0.656 эВ в нелегированной пленке и на 0.68 эВ выше? потолка валентной зоны в легированной бором пленке.

       На рис. 1унке представленапредставленыы? экспериментальные данные (кружки) температурныеаяой зависимостиьи темновой проводимости σd(Т) нелегированной пленоки a-Si:H до отжига (кривая 1) и пленок,  отожженных при 6000С (кривая 2) и после ее отжига в потоке водорода при 6500С (кривая 3) в течение 30 минут. Видно, что зависимость σd(Т) пленки после отжига стала неактивационной. Это может быть обусловлено появлением в исследованной области температур помимо зонного,  других механизмов проводимости?.

Обработка результатов температурной зависимости проводимости отожженных пленок указывает на то, что проводимость определяется двумя механизмами: при высоких температурах наблюдается зонная проводимость, а при низких – прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка.

Температурная зависимость такой прыжковой проводимости определяется соотношением

σh(Т)=A⋅exp(-(T0/T)x).  (2)

Плотность состояний локальных центров вблизи уровня Ферми, по которым идут прыжки электронов можно определить по формуле

=17.6⋅γ 3/k⋅T0 ,  (3)

где k – постоянная Больцмана, γ=2⋅107 см-3 – величина, обратная радиусу локализации электрона на локальном центре.

Были определены параметры этих проводимостей, которые приведены в таблице. Нал

ичие различных механизмов транспорта носителей в широкой области температур и их параметры можно определить, согласно работе Забродского [10],, согласно работе Забродского [ ], из зависимости lnw от ln(T), где w=d(lgσd)/d(lgT).,  лит?.

При низких температурах В отожженных пленках при низких температурах возможен? Ммеханизм темновой проводимости может быть прыжковым и ее температурная зависимость определяется соотношениемой проводимости

σh(Т)=A⋅exp(-(T0/T)x) .  (2)

В этом случае зависимость lnw от lnT имеет видопределяется соотношением

lnw=a-x⋅lnT,  (3)

где а=lnx+x⋅lnT0. Видно, что lnw линейно уменьшается с увеличением lnT?, и из этой зависимости можно вычислить значение параметров x и Т0.

При высоких температурах проводимость отожженной пленки может? определяеться механизмом зонной проводимости. В этом случае ее температурная зависимость описывается  соотношением (1). и Тогда зависимость lnw от lnT имеет вид определяется соотношением

lnw=b-lnT,  (4)

где b=ln(E/k)). Видно, что и в этом случае lnw также линейно уменьшается с увеличением lnT.

В области промежуточных температур проводимость пленки определяется суммой прыжковой и зонной проводимостей и. Так как постоянная? b в (4) больше значения? лит a в (3), то lnw монотонно увеличивается с увеличением lnT от значений, соответствующих прыжковой проводимости, до значений, соответствующих зонной проводимости. в области температур, где она становится доминирующей. лит-тяжелая фраза.

На рис. 2 показана зависимость lgw от lg(T) для нелегированной пленки, вычисленная, как  lg(Δ(lgσδ)/Δ(λγΤ)) ⎩∫ λνγ(Τ), ©™∑ (Δ(λγσδ) ⎩⎪∑™∑⎣∑∫⟩ ⎝⎜ ⎬⎢⟩⎪∑⎝⎧∑⎨∫◊⎣⎫⎨⎩ ⎝⎜⎧∑∑⎨⎨⎦⌡⎪⎩⎣⌠⎟∑⎨⎨⎦⌡ ®∑⎣⎝⎟⎝⎨ σδ(®) (⎝⟩.€1). ∪⎜ ⎝⟩.€2 ®⎝™⎨⎩, ⎟∫⎩ ® ⎩⟨⎣◊⟩∫⎝ ⎨⎝⎜⎢⎝⌡ ∫∑⎧⎪∑◊∫⌠ (Τ8€⊇. ®◊⎢⎝⎧ ⎩⟨◊⎜⎩⎧, ® ⎨∑⎣∑©⎝⎩®◊⎨⎨⎩⎡ ⎪⎣∑⎨⎢∑ ® ⎩⟨⎣◊⟩∫⎝ ⎨⎝⎜⎢⎝⌡ ∫∑⎧⎪∑◊∫⌠ ⎨◊⟨⎣⎭™◊∑∫⟩ ⎪⎦⎛⎢⎩®◊ ⎪⎩®⎩™⎝⎧⎩⟩∫⎫ ⟩ ⎪∑∑⎧∑⎨⎨⎩⎡ ™⎣⎝⎨⎩⎡ ⎪⎦⎛⎢◊. ∉⎣⎩∫⎨⎩⟩∫⎫ ⟩⎩⟩∫⎩⎨⎝⎡ ⎣⎩⎢◊⎣⎫⎨⎦⌡ ⎞∑⎨∫⎩® ®⟨⎣⎝⎜⎝ ⌠⎩®⎨ ™∑⎧⎝⊇⎩⎨⎞∑⎨∫◊⎞⎝?? ⎣⎩⎢◊⎣⎫⎨⎦⌡ ⎞∑⎨∫⎩®, ⎪⎩ ⎢⎩∫⎩⎦⎧ ⎝™⌠∫ ⎪⎦⎛⎢⎝ ⎬⎣∑⎢∫⎩⎨⎩®, ⎧⎩⎛⎨⎩ ⎩⎪∑™∑⎣⎝∫⎫ ⎩⎪∑™∑⎣∑⎨⎨◊ ⎪⎩ ⎮⎩⎧⌠⎣∑

N=17.6⋅γ 3/κε⋅ρ3⋅Τ0 , (5)

где kε -– постоянная Больцманадиэлектрическая проницаемость пленки, γ r-обозначение нехорошее! – величина, обратная радиусу локализации электрона на локальном центре [11]., При γ=2⋅107 см-3 имеет величину, равную (равен?)получаем N=1⋅1019 см-3 ⋅эВ-1(при r=5⋅10-8см)Из полученных значений параметров зонной проводимости было найдено положение уровня Ферми в запрещенной зоне для неотожженных и отожженных пленок. При σmin=2⋅102 Ом-1 см-1 значения энергий Ферми EF равны Ec-0.67 и  Ec-0.65 эВ соответственно. Это указывает на то, что уровни Ферми в отожженных пленках расположены в области энергетических уровней оборванных связей кремния, т. е. прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка при низких температурах осуществляется по уровням оборванных связей.

Из таблицы видно, что положение уровня Ферми в запрещенной зоне после высокотемпературного отжига практически не изменилось..

       НаИз рис. 2 видно, что при Т>260 K величина lgw растет, а в области высоких температур уменьшается с температурой. наблюдается немонотонная зависимость lgw от lg(T): увеличение lgw сменяется его уменьшением с ростом температуры –не вижу. Это указывает на смену механизмато, что преобладающим становится другой механизм проводимости. с экспоненциальной температурной зависимостью?. Точность определения параметров этой проводимости мала из-за малости температурного интервала, где наблюдается уменьшение lgw. Однако точность определения параметров этой проводимости из рис. 2 мала из-за малости температурного интервала, где она была измерена. Поэтому ее параметры проводимости были определены следующим образом. На рис. 1 кривая 1 соответствует температурной зависимости прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка, параметры которой x  и T0 были определенны выше по методу Забродского. Вычитая из Видно, что экспериментально измеренныех величины σd в области Т>260 K превышают соответствующие значения прыжковой проводимости σh (на криваяой 1).?, Определяя разницу σd-ση, ⎪⎩⎣⌠⎟◊∑⎧ ⎜⎨◊⎟∑⎨⎝ ⎪⎩®⎩™⎝⎧⎩⟩∫⎝ σ1, ∫∑⎧⎪∑◊∫⌠⎨◊ ⎜◊®⎝⟩⎝⎧⎩⟩∫⎫ ⎢⎩∫⎩⎩⎡ ⎝⎧∑∑∫ ◊⎢∫⎝®◊⎞⎝⎩⎨⎨⎦⎡ ⌡◊◊⎢∫∑ (⎢⎝®◊€2)⎣⎝∫. ∈⎪∑™∑⎣∑⎨⎨⎦∑ ⎝⎜⎪⎩ ⎬∫⎩⎡ ⎢⎝®⎩⎡ ⎜⎨◊⎟∑⎨⎝ ⎬⎨∑©⎝⎝ ◊⎢∫⎝®◊⎞⎝⎝ ⊕1⎪◊◊⎧∑∫⎦ ⎝ ⎪∑™⎬⎢⟩⎪⎩⎨∑⎨⎞⎝◊⎣⎫⎨⎩©⎩ ⎧⎨⎩⎛⎝∫∑⎣ σ01, ⎝ ⊕1 ⎝⎧∑⎭∫, ⟩⎩⎩∫®∑∫⟩∫®∑⎨⎨⎩, ◊®⎨⎦, ⎜⎨◊⎟∑⎨⎝ 0.7€⎬ℜ ⎝ 1.9⋅103€∈⎧-1⋅⟩⎧-1 ⎝ 0.7€⎬ℜ. ⇑∫⎝ ®∑⎣⎝⎟⎝⎨⎦ ⌠⎢◊⎜⎦®◊⎭∫ ⎨◊ ⎜⎩⎨⎨⎦⎡ ⎧∑⌡◊⎨⎝⎜⎧ ⎪⎩®⎩™⎝⎧⎩⟩∫⎝ ® ⎩⟨⎣◊⟩∫⎝ ®> 420€Κ ™⎣ ⎩∫⎩⎛⎛∑⎨⎨⎩⎡ ⎨∑⎣∑©⎝⎩®◊⎨⎨⎩⎡ ⎪⎣∑⎨⎢⎝⎝ ® ⎩⟨⎣◊⟩∫⎝ ®> 420€Κ.