УДК 621 382

PACS: 85.30.К.к

Влияние различных видов обработки на параметры кремниевых диодов Шоттки и солнечных элементов с аморфным металлическим сплавом

И.Г.Пашаев

Бакинский Государственный Университет

AZ1148 Баку, Азербайджанская Республика

ул. Академика Захид Халилова, 23.
e-mail: islampashayev@rambler.ru

В последние годы увеличился объём исследований, посвященных использованию плёнок металлов и металлических сплавов с аморфной структурой в технологии диодов Шоттки (ДШ), что обусловлено их важным прикладным значением [1]. В частности, солнечные элементы (СЭ) с барьерами Шоттки отличаются повышенной радиационной стойкостью, их технология может быть удешевлена за счет устранения операции высокотемпературной диффузии для создания p-n-переходов, использования поликристаллических подложек и тонких слоёв с малыми величинами τ_ННЗ, и др. Применение металлов с аморфной структурой позволяет формировать более однородную и устойчивую во времени границу раздела (ГР) металл-полупроводник и получить диоды Шоттки с характеристиками, близкими к идеальным [2].

Исследовано влияние различных обработок (механических, термических и ультразвуковых) на свойства диодов Шоттки, а также влияние облучения g-квантами на характеристики образцов солнечных элементов, изготовленных по технологии диодов Шоттки. При изготовлении СЭ на кремниевую подложку, подвергнутую химико-механической полировке, производилось напыление металлического сплава состава Ni₃₅Ti₆₅, который имеет тенденцию к аморфизации [3]. Данное концентрационное соотношение обеспечивалось подбором скоростей испарения компонентов сплава, который наносили методом электронно-лучевого испарения из двух источников. Подложки были изготовлены из бездислокационных монокристаллов кремния, выращенных методом Чохральского, легированных фосфором. Удельное электрическое сопротивление ~ 0,7 Ом·см, кристаллографическая ориентация <111> [4]. Матрица содержала 14 диодов, площади которых менялись в интервале от 100 до 1400 мкм², площадь контакта составляла 200 мкм². СЭ облучались g-квантами ⁶⁰Со с дозой ~10⁶ рад при комнатной температуре. Облученные образцы были последовательно, в два этапа, подвергнуты ультразвуковой обработке (УЗО): УЗО-1 (частота f_УЗ ~95 МГц, интенсивность W_УЗ ~0,55 Вт/см², продолжительность t ~120 мин), и УЗО-2 (f_УЗ ~30 МГц, W_УЗ ~15 Вт/см² и t~200 мин). После каждого этапа УЗО измерялись фотоэлектрические параметры СЭ. Установлено, что g-облучение негативно сказывается на характеристиках ДШ (искажение как обратной, так и прямой ВАХ по сравнению с исходными, увеличение обратного тока I_обр ).

Показано, что восстановление параметров СЭ после g-облучения, возможно с помощью ультразвуковой обработки. По-видимому, в этом случае происходит перегруппировка и атермический отжиг радиационных дефектов, образованных гамма-квантами. Полученные в работе результаты свидетельствуют также о том, что УЗО частично восстанавливает структуру a-NiTi и кристаллическую структуру кремниевой подложки образцов СЭ после g-облучения. Экспериментально установлено, что характер и степень изменений фотоэлектрических свойств СЭ зависят от выбранного режима УЗО, т.е. регулируя режим УЗО, можно целенаправленно корректировать параметры СЭ.

Библиографический список.

1. Askerov Sh. G. Electropnysial properties of silicon contact prepared wnit amorpnous metallic NiTi allox / Sh. G.Askerov, I.G. Pashaev // Conference Proceeding Second International Conference on Technical and Physical Problems in Power Engineering - Tabriz-Iran. 6-8 September 2004. Р. 367 - 368.

2. Pashaev I.G. Elektronysikal Properties of Schottky-diodes made on the basis of silikon with amorphous and polycrystaline metal alloy at Low direct voltage [Text] / I.G. Pashaev // International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering (IJTPE). Iss. 10, Vol. 4, No. 1. – 2012. - Р. 41-44.

3.. Судзуки К. Аморфные металлы [Текст] / K. Судзуки К. Х.Фудзумори, К. Хасимов; пер. с англ. Е.У.Поляка, под. ред. И.В.Кекало. - Москва: Металлургия, 1987. - 328 с. – Библиогр.: с. 324-328.

4. Критская Т. В. Управление свойствами и разработка промышленной технологии монокристаллов кремния для электроники и солнечной энергетики [Текст]: дисс. докт. техн. наук / Т.В.Критская. - Запорожье, 2006. – 375 с.