Введение
Глава 1. Структурные особенности и физические свойства неупорядоченных полупроводников 11
1.1. Атомарная структура неупорядоченных полупроводников 11
1.2. Энергетическая структура носителей заряда в пленках неутюрядоченных полупроводников. 14
1.3. Поверхностные и объемные состояния в неупорядоченных полупроводниках 19
1.4. Влияние микроструктуры поверхности на оптические и электрофизические свойства неупорядоченных полупроводников 19
1.5. Влияние технологических режимов на микроструктуру поверхности пленок неупорядоченных полупроводников 23
1.6. Механизмы токопереноса и оптические свойства неупорядоченных полупроводников 28
1.7. Методы исследования поверхностных и объемных состояний, и структуры поверхности неупорядоченных полупроводников. 36
Выводы по главе 1 42
Глава 2. Разработка методики исследования электрофизических характеристик поверхности пленок неупорядоченных полупроводников с помощью атомно-силовой микроскопии 43
2.1.Основные элементы и общий принцип работы атомно-силовой микроскопии 43
2.2; Метод поверхностных потенциалов или метод зонда Кельвина в технике АСМ применительно к неупорядоченным полупроводникам 61
2.3. Разработка физических основ методики измерения поверхностных потенциалов, распределения электрического поля и плотности поверхностных состояний в неупорядоченных полупроводниках с помощью АСМ 66
2.3.1. Метод расчета плотности поверхностного заряда и концентрации ионизированных поверхностных и объемных состояний в неупорядоченных полупроводниках 67
2.3.2. Метод расчета толщины области пространственного заряда и плотности локализованных состояний в неупорядоченных полупроводниках 70
2.3.3. Методика расчета падения напряжения на квазинейтральной области неупорядоченного полупроводника с учетом толщины области пространственного заряда 73
2.3.4. Оценка погрешности косвенных измерений 75
Выводы по главе 2 78
Глава 3. Экспериментальные методы исследования структурных и электрофизических свойств пленок a-Si:H и a-SiC:H 79
3.1. Определение параметров шероховатости поверхности пленок неупорядоченных полупроводников 79
3.2. Тестирование АСМ на образцах с известной геометрией 81
3.3. Определение толщины пленок a-Si:H и a-SiC:H методом АСМ 83
3.4. Методика исследования спектров оптического пропускания пленок неупорядоченных полупроводников 84
3.5. Подготовка экспериментальных образцов 85
3:5.1. Технология осаждения пленок неупорядоченных полупроводников в плазме низкочастотного (55 кГц) тлеющего разряда 85
3.5:1. Разработкатопологии и конструкции экспериментальных образцов 96
3.5.2. Обоснование выбора технологических режимов получения пленок на основе a-Si:H 98
Выводы по главе 3 100
Глава 4. Исследование структурных, оптических и электрофизических свойств нелегированных пленок на основе a-Si:H . 101
4.1. Исследование структуры поверхности, оптического поглощения и распределения электрического поля и потенциала в нелегированных пленках a-Si:H 101
4.1.1. Исследования взаимосвязи электрофизических и структурных особенностей: нелегированных пленок a-Si:H в зависимости от температуры осаждения на подложку. Закономерность сохранения микроструктуры поверхности пленок a-Si:H 101
4.1.2. Исследования взаимосвязи электрофизических и структурных особенностей нелегарованных пленок a-Si:H в зависимости от времени осаждения на подложку 118
4.2. Исследования взаимосвязи структуры поверхности, оптического поглощения и распределения электрических полей и потенциалов в нелегированных пленках a-SiC:H в зависимости от содержания метана в газовой фазе 138
Выводы по главе 4 157
Основные результаты и выводы 159
Литература 161
