Фотоиндуцированные эффекты в аморфном кремнии и приборных структурах на его основе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Введение.„,.,,,.,.,,.,.,.,.

Глава I. Фотоиндуцированные эффекты (ФИЭ) в пленках a-Si:H и приборных структурах на его основе (обзор литературы).

1.1. Фотоиндуцированные эффекты в пленках a-S¡:H и сплавах на его основе.

1.2.Фотоиндуцированные изменения в p-i-n структурах на основе a-Si:H.

1.3.Изменения свойств тонкопленочных транзисторов на основе a-Si:H, индуцированные приложением управляющего поля.

1.4. Модели фотоиндуцированных эффектов в a-Si:H.

1.5. Основные методы определения дрейфовой подвижности и диффузионных длин в a-Si:H.

Выводы к главе I.

Постановка задач исследования.

Глава !!. Изготовление образцов и методики измерений.

2.1. Изготовление образцов.

2.2. Методы и алгоритмы исследования фотоиндуцированных эффектов.

Глава II!, Фотоиндуцированные эффекты в плёнках a-Sl:H.

3.1. Влияние ионной бомбардировки при осаждении плёнок на фотоиндуцированные эффекты.

3.2. Исследование кинетик формирования и отжига фотоиндуцированных изменений свойств плёнок a-Si:H.

3.3. Феноменологическая модель ФИЭ в плёнках a-Si:H. Описание экспериментальных результатов в рамках модели двухъямного потенциала.

Выводы к главе 111.

Глава IV. Фотоиндуцированные эффекты в фотовольтаических структурах p-i-n и n-i-ртипа на основе a-3i:H.

4,1. Фотоиндуцированные эффекты в p-i-n и n-i-p структурах на основе a-Si:H.

Список сокращений и обозначений: а-ЗШ - аморфный гидрированный кремний

ФИЭ - фотоиндуцированные эффекты

ЭПР - электронный парамагнитный резонанс

МПФ - метод постоянного фототока

ФЛ - фотолюминисценция

ФП - фотопроводимость

ВЗ - валентная зона

ЗП - зона проводимости

СЭ - солнечный элемент

КПД - коэффициент полезного действия

ВАХ - вольт-амперная характеристика

ТПТ - тонкоплёночные транзисторы

СРФ - (метод) стационарной решетки фотоносителей

ДИР - (метод) динамической интерференционной решетки

ВПМ - время-пролётный метод арм - фотопроводимость и темновая проводимость

Eí - энергия Ферми

Ма - концентрация дефектов

N3- плотность неспаренных спинов

Е^ -характеристическая энергия хвоста валентной зоны

Ей - положение пика дефектов по отношению к краю зоны проводимости

Л/с| - ширина пика дефектов в предположении Гауссова распределения л - коэффициент полезного действия

- плотность тока короткого замыкания Уос - напряжение холостого хода РР - коэффициент заполнения (филл-фактор) {1п,р - подвижность электронов, дырок. тп,р - время жизни электронов, дырок Ц,р - длина диффузии электронов, дырок I - интенсивность света а - коэффициент оптического поглощения ВКР - вынужденное комбинационное рассеяние

Общая характеристика работы.

Диссертация посвящена исследованию фотоиндуцированных эффектов (ФИЭ) в изготовленных методом плазмохимического газофазного осаждения (ПХГФО) собственных пленках гидрогенизированного аморфного кремния (a-Si:H) и приборных p-i-n и n-i-p структурах на его основе. В работе под термином фотоиндуцированные эффекты понимаются изменения электронных свойств плёнок a-Si:H и свойств фотовольтаических структур на его основе в результате облучения видимым светом с интенсивностью АМ1 (100 мВт/см2) и более в течение продолжительного времени (часы) и последующего отжига.

В пленках совместно исследованы фотоиндуцированные изменения длин диффузии электронов и дырок, фотопроводимости, концентраций дефектов, характеристических энергий хвостов валентной зоны и положения уровня Ферми, включая кинетики изменений в процессе облучения и отжига. В приборных структурах совместно исследованы фотоиндуцированные изменения скорости рекомбинации на границе между фронтальным легированным и собственным слоями (фронтальном интерфейсе), электронных свойств собственного слоя (концентрации дефектов) и параметров нагрузочных характеристик. В работе фронтальным считается легированный слой, через который осуществляется освещение структуры.

Актуальность темы.

В настоящее время a-Si:H широко используется в тонкопленочной электронике. Применение a-Si:H во многом определяется тем, что это первый аморфный полупроводниковый материал который удалось эффективно легировать в п и р тип. Материалы на основе a-Si:H применяются для изготовления солнечных элементов (СЭ), плоских жидкокристаллических дисплеев, датчиков, сканеров изображений. При этом класс приборов, в которых используется a-Si:H, непрерывно расширяется. Основным способом изготовления пленок a-Si:H является метод ПХГФО, позволяющий изготавливать приборные структуры большой (~1 м2) площади при сравнительно низких (~250°С) температурах в едином технологическом процессе.

Фотоиндуцированное изменение фото и темновой проводимости под действием интенсивного (-100 мВт/см2) света в течении продолжительного (часы) времени в пленках a-Si:H было открыто в 1977 году Стеблером и Вронским [1]. Позднее было обнаружено, что при этом растет концентрация электронов с неспаренными спинами и увеличивается внутризонное поглощение, что свидетельствовало о росте концентрации глубоких дефектов (Nd) в щели подвижности a-Si.H [16]. Все эти изменения являются метастабильными, т.е. устраняются с помощью отжига. При этом время отжига определяется температурой, а также типом и степенью легирования пленки. Считается, что при температурах ~200°С все фотоиндуцированные изменения электронных свойств пленок a-Si:H отжигаются за время не превосходящее 1ч.

В большинстве работ, посвященных ФИЭ в a-Si:H, предполагается, что фотоиндуцированное увеличение концентрации дефектов типа оборванной связи является единственным изменением в аморфной сетке a-Si:H, приводящим к изменению распределения плотности состояний в щели подвижности. В последнее время на основании данных о фотоиндуцированном увеличении ИК поглощения [6, 21], росте механических напряжений в пленках a-Si:H [6, 22], сделаны выводы о наличии фотоиндуцированных изменений в структуре a-Si:H, отличных от образования дефектов типа оборванной связи. Остается неясным, могут ли подобные изменения приводить к изменениям в плотности локализованных состояний, в частности влиять на плотность состояний в хвостах зон. В большинстве из приведённых выше работ не содержится каких-либо данных о поведении таких состояний под воздействием интенсивного света. В статье {23] утверждается, что под влиянием ФИЭ энергия Урбаха (Eur), связанная со скоростью спада плотности состояний вблизи потолка ВЗ, в большинстве случаев не изменяется, что противоречит данным об увеличении характеристической энергии хвоста валентной зоны Ete опубликованным в [24, 25].

Несмотря на большое (сотни) число работ, посвященных ФИЭ в пленках a-Si:H, относительно слабо изучен вопрос о влиянии интенсивного освещения на характеристики неосновных носителей (дырок). Такая ситуация во многом связана с тем, что длина экранирования и длина диффузии неосновных носителей заряда в a-Si:H имеют близкие величины, что не позволяет применять методики, стандартные для кристаллических материалов. Для исследования длины амбиполярной диффузии в a-Si:H обычно применяют метод стационарной решетки фотоносителей [84]. В литературе приводятся данные как об отсутствии [26], так и о наличии [30] корреляции между фотоиндуцированными изменениями длины амбиполярной диффузии, определенной этим методом, и концентрации дефектов.

Фотоиндуцированные изменения рабочих параметров наблюдаются при эксплуатации СЭ на основе a-Si:H. В наибольшей степени они проявляются в уменьшении величин фактора заполнения (FF) и тока короткого замыкания, в несколько меньшей степени в уменьшении напряжения холостого хода. Уменьшение рабочих параметров в процессе эксплуатации приводит к снижению КПД СЭ. Эти фотоиндуцированные изменения могут быть обусловлены как изменениями в объеме i-слоя, так и изменениями свойств границ раздела собственный/легированный слои [54].

Вопрос о связи фотоиндуцированных изменений свойств пленок a-Si:H и параметров нагрузочных характеристик приборных структур на его основе остается недостаточно изученным. В большинстве работ считается, что единственной причиной фотоиндуцированных изменений характеристик СЭ является увеличение Nd в собственном слое. Работа СЭ в режиме передачи максимальной мощности в нагрузку во многом определяется переносом дырок через объем собственного слоя. При этом длина диффузии дырок, фотоиндуцированные изменения которой и связь с изменениями Nd остаются под вопросом, будет фактором лимитирующим работу СЭ.

Также недостаточно изучен вопрос об относительном вкладе фотоиндуцированных изменений фронтального интерфейса и объемных свойств собственного слоя в изменения рабочих характеристик приборной структуры. Фотоиндуцированные изменения свойств интерфейсов (границ раздела собственного и легированных слоев) могут проявляться в увеличении поверхностной рекомбинации на интерфейсах в результате возрастания концентрации поверхностных дефектов и в изменении распределения встроенного потенциала между p-i и n-i переходами. Усиление рекомбинации, обусловленной обратной диффузией носителей на фронтальную границу раздела, может быть важным фактором, снижающим ток через структуру и FF в коротковолновой части спектра.

Цель работы.

Цель данной работы - комплексное исследование фотоиндуцированных эффектов в пленках a-Si:H, выявление связи фотоиндуцированных изменений различных электронных свойств между собой, исследование фотоиндуцированных изменений скорости рекомбинации носителей на границе между фронтальным легированным и собственным слоями, свойств собственного слоя приборных p-i-n, n-i-p структур и их влияния на параметры нагрузочных характеристик.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать кинетики фотоиндуцированных изменений концентраций дефектов, фотопроводимости и длин диффузии носителей обоих знаков на нескольких образцах собственного a-Si:H с максимальной величиной длины диффузии дырок в исходном состоянии.

2. Исследовать фотоиндуцированные изменения электронных свойств изготовленного при различных условиях осаждения набора собственных пленок a-Si:H, включающего образцы с параметрами распределения плотности локализованных состояний близкими к типичным для образцов "приборного качества" (характеристическая энергия хвоста валентной зоны Ets=45-r50 мэВ, концентрация дефектов Nd=1-b51015 см 3). Выполнить измерения свойств в исходном состоянии, после облучения и последующего отжига.

3. Исследовать фотоиндуцированные изменения скорости рекомбинации на границе между фронтальным легированным и собственным слоями (фронтальном интерфейсе), в объеме собственного слоя (концентрации дефектов) и параметров нагрузочных характеристик набора приборных p-i-n и n-i-p структур на основе a-Si:H с различными условиями изготовления фронтального интерфейса.

Научная новизна.

1. Впервые методом динамической интерференционной решетки исследованы фотоиндуцированные изменения длин диффузии носителей заряда в пленках a-Si:H.

2. Установлено, что в собственных пленок a-Si:H наблюдалось уменьшение длины диффузии дырок по мере роста характеристической энергии хвоста валентной зоны (параметра Урбаха).

3. Впервые исследованы фотоиндуцированные изменения скорости рекомбинации на границе между фронтальным легированным и собственным слоями в p-i-n и n-i-p структурах на основе a-Si:H.

Практическая значимость работы.

1. Показана эффективность метода динамической интерференционной решетки, позволяющего определять длину диффузии дырок и её фотоиндуцированные изменения, что является необходимой информацией при оптимизации процессов осаждения солнечных элементов на основе a-Si:H.

2. Разработана методика определения кинетических коэффициентов, характеризующих восприимчивость материала к фотоиндуцированным изменениям концентрации дефектов, позволяющая сопоставлять данные по ФИЭ для различных пленок a-Si:H при различных внешних условиях -интенсивности и температуре.

3. Показано, что обработка границы между фронтальным легированным и собственным слоями p-i-n структуры ионами SiHx приводит к уменьшению фотоиндуцированного роста скорости рекомбинации на этой границе.

Полученные результаты и выводы использованы лабораторией физики аморфных полупроводников для разработки плазмохимической технологии роста плёнок аморфного кремния и приборных структур на его основе (тема ГР 01.89.0073779), а также при выполнении международных проектов, поддержанных грантами Международного Научного Фонда (Сороса) (IFS NUF

300, N1^ ООО) и Международной Ассоциации (МТАЭ - 93-1916). Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на:

• 2-ой Российской конференции по физике полупроводников, Зеленогорск, Россия, 1996г.

• Международной конференции общества по исследованию материалов, Сан-Франциско, США, весна 1996 г.

• 17-ой Международной конференции по аморфным и микрокристаллическим полупроводникам, Будапешт, Венгрия, 1997 г.

• Всероссийском симпозиуме с участием ученых из стран СНГ «Аморфные и микрокристаллические полупроводники», С.Петербург, Россия, 1998г.

• 18-ой Международной конференции по аморфным и микрокристаллическим полупроводникам, Солт-Лейк Сити, США, 1999 г.

• на семинарах лаборатории физики аморфных полупроводников ФТИ имАФ.Иоффе РАН.

7. Структура диссертации.

Диссертация состоит из пяти глав. Глава I содержит литературный обзор. Она разделена на три части. Первая часть содержит обзор основных проявлений метастабильных изменений в пленках и приборных структурах на основе а-ЭШ. Вторая часть главы посвящена обзору основных моделей метастабильных изменений свойств а-БШ. Третья часть содержит обзор основных методов, используемых для определения длины амбиполярной диффузии и длины диффузии неосновных носителей в пленках а-ЭиН. В конце главы на основе анализа литературных данных формулируются цель и задачи настоящего исследования.

В главе II приведены основные сведения об условиях изготовления исследованных образцов. Рассмотрены основные экспериментальные методы, применявшиеся в работе. Приведено описание методик исследования фотоиндуцированных изменений свойств пленок а-БШ и приборных структур на его основе.

Основные результаты и выводы. Исследовано влияние ионной бомбардировки в процессе осаждения на фотоиндуцированные эффекты в пленках а-ЭШ. Увеличение энергий ионов в процессе осаждения пленок от 25 до 65 эВ для образцов, осажденных на стандартной (13.56 МГц), и от 13 до 40 эВ для образцов, осажденных на повышенной (56 МГц), частотах ВЧ разряда, приводило к уменьшению фотоиндуцированного сдвига положения уровня Ферми по направлению к валентной зоне.

Фотоиндуцированные изменения характеристической энергии хвоста валентной зоны (Еьг) достигали 15 мэВ включая некоторые образцы с исходной Еьз«50 мэВ. Одновременно измерены кинетики длин диффузии (Ln(t) и Lp(t)), фотопроводимости (cfph(t)), концентрации дефектов (Nd(t)) под действием света интенсивностью 1.5 Вт/см2 (~15 АМ1) и последующего отжига в темноте при Т=150 °С. При облучении наблюдался рост Nd примерно в 10^-20 раз с выходом на насыщение при Nd*0.7+2i016 см"3, уменьшение aph в 6-И0 раз до 2.0-^5.410"5 Ом"1 см"1, уменьшение длин диффузии электронов и дырок в 2-^3 раза до величин Ln «0.2-i-0.3 мкм и Lp« 0.1 мкм. При отжиге за время ~105 с наблюдалось восстановление всех параметров до величин, наблюдавшихся в исходном состоянии. к Для описания кинетик Nd(t) в рамках модели двухъямных потенциалов применена функция типа «растянутой» экспоненты, что позволило определить характеристические времена (т) и параметры дисперсии (р). Соответствующие величины тир были определены также из аппроксимаций кинетик 1/Ln2(t), 1/Lp2(t), GPh(t) функциями типа «растянутой» экспоненты. При облучении наблюдались xd«1+4103 с для Nd(t), то«3^4102 с для Gph(t), xLp«6^-8103 с для 1/Lp2(t). Отжиг всех исследованных величин проходил примерно с одинаковым характеристическим временем т~104с, что свидетельствует о том, что релаксацию аморфной сетки к исходному состоянию определяет один и тот же процесс. На основе данных для Nd(t) в рамках феноменологической модели двухъямного потенциала, учитывая процессы фотоиндуцированной и термостимулированной генерации и отжига дефектов, для различных образцов определены соответствующие этим процессам кинетические коэффициенты Ci,2 и vi,2. Полученные величины свидетельствуют о том, что в случае облучения при комнатной температуре Nd в насыщенном состоянии определяется равновесием между фотоиндуцированной генерацией и отжигом дефектов. Уменьшение температуры осаждения приводит к росту значений всех кинетических коэффициентов, что свидетельствует об увеличении вероятности метастабильных структурных изменений в аморфной сетке a-Si:H. Наблюдалось уменьшение LP с ростом Ets как в облученном, так и в отожженном состояниях. Не обнаружено зависимости как между величинами Nd, и LP, так и их фотоиндуцированными изменениями. Кинетики Nd(t) и Lp(t) при интенсивном освещении существенно различались. Эта совокупность данных свидетельствуют о том, что Lp определяется в основном захватом дырок на юч состояния в хвосте валентной зоны, а не измеряемой МПФ концентрацией глубоких локализованных состояний. Из функциональной зависимости получено, что 1р определяется захватом на локализованные состояния хвоста валентной зоны, расположенные на 0.27 эВ выше порога подвижности валентной зоны. Исследованы образцы рч-п и гн-р структур с различными условиями формирования фронтального интерфейса, в частности за счет изменений условий ионной бомбардировки при осаждении части собственного слоя, примыкающей к фронтальному легированному слою. Показано, что изменения условий ионной бомбардировки при осаждении интерфейса приводили к существенным (до 10 раз) различиям в фотоиндуцированных изменениях скорости рекомбинации на фронтальной границе раздела между легированным и собственным слоями (Б). Увеличение бомбардировки ионами 81НХ при осаждении части собственного слоя рч-п структуры, примыкающей к фронтальному легированному слою, приводило к снижению фотоиндуцированного роста скорости рекомбинации электронов на фронтальной границе между р и \ слоями (Бп) в 2.5 раза по сравнению с реперным образцом.

I. Фотоиндуцированные изменения нагрузочных характеристик рч'-п и пч-р структур с осажденным в одинаковых условиях собственным слоем, толщина которого не превосходила области собирания заряда, и различными видами ионной обработки границы между фронтальным легированным и собственным слоями наблюдались только в синей части видимого спектра. Следовательно, фотоиндуцированные изменения границы раздела между фронтальным легированным и собственным слоями оказывает основное влияние на нагрузочные характеристики таких структур.

Заключение и выводы.

Проведено экспериментальное исследование фотоиндуцированных эффектов в плёнках а-вШ и приборных структурах на его основе изготовленных в различных технологических условиях методом плазмохимического газофазного осаждения в емкостном ВЧ разряде.

В пленках одновременно исследованы кинетики изменений длин диффузии электронов (и) и дырок (1р), концентраций дефектов (N<0 и фотопроводимости (о^О при облучении и последующем отжиге. На наборе пленок, осажденных при различных условиях ионной бомбардировки, определены выше перечисленные характеристики, а так же характеристической энергии хвоста валентной зоны (Е^ и положения уровня Ферми (Е0 в исходном, облученном и отожженном состояниях.

В приборных структурах исследованы фотоиндуцированные изменения скорости рекомбинации на границе между фронтальным легированным и собственным слоями, концентрации дефектов и характеристической энергии хвостов ВЗ в собственном слое, диодных характеристик и рабочих параметров структур рч-п и гн-р типов. Исследования состояли в определении перечисленных характеристик для набора структур осажденных с различными видами обработки фронтального интерфейса в исходном, облученном и отожженном состояниях. Измерены кинетики рекомбинации на границе между фронтальным легированным и собственным слоями, и рабочих параметров при облучении на образцах рч-п и пч-р типов.

1.L.Staebler, C.R.Wronski, "Reversible conductivity changes in discharge-produced amorphous Si." //Appl.Phys.Letters, v.31, pp.292-294 (1977).

2. A.Vomas, H.Fritzche, "The temperature dependence of the photoconductivity of n-type a-Si:H and the effect of Staebler-Wronski defects." // J.Non-Cryst.Sol., v.97-98, pp.823-826, (1987).

3. А.Г.Казанский, «Эффект Стеблера-Вронского в аморфном гидрированном кремнии легированном фосфором.»// ФТП, т.24, в.8, стр. 1462-1466, 1990.

4. B.Aker, H.Fritzsche, Photoinduced metastable surface effects in boron-doped hydrogenated amorphous silicon films. //Appl.Phys., v.54, No.11, pp.6628-6633, (1983).

5. D.Han, J.Baugh, G.Yue, Q.Wang, "Light-induced structural changes and their correlation to metastable defect creation in intrinsic hydrogenated amorphous silicon films."//Phys.Rev. B, v.62, N.11, pp.7169-7178 (2000).

6. C.R.Wronski, R.E.Deniel, Photoconductivity trapping and recombination in the discharge produced hydrogenated amorphous silicon. // Phys.Rev.B., v.23, No.2, pp.794-804, (1981).

7. H.Oheda, «Exitation-energy dependence of electron lifetime in phosphorous doped hydrogenated amormphous silicon.» //Jap.J.Appl.Phys., v.60, No. 12, pp.4190-4203, (1986).

8. A.Wemer, M.Kunst, «Influence of the light induced defects on the transient photoconductivity in a-Si:H.»//J.Non-Cryst.Sol, v.97-98, p.791-794, (1987).

9. Dersch H., Stuke J., Beichler J., «Light-induced dangling bonds in hydrogenated amorphous silicon.» //Appl.Phys. Lett, v.38, No.6, pp.456-458, (1981).

10. H.Yokomichi, M.Kumeda, A.Morimoto, J.Shimisu, ESR studies in the light-induced effects in Si-based amorphous semiconductors. // Jap.J.Appl.Phys., v.24, No.8, pp.569-571, (1985).

11. M.Stutzmann, "Thermally and optically induced metastabilities in dopedhydrogenated amorphous silicon: ESR studies". //Phys.Rev.B., v.35, N.18, p.9735-9743, 1987.

12. M.Vanecek, J.Kocka, S.Stuchlick, A.Triska, Direct measurements of gap-states and bond tail absorption by constant photocurrent method in amorphous silicon. //Sol.St.Comm. v.39, No.11, pp.1199-1202, (1981).

13. W.B.Jackson, N.M.Amer, Direct measurement of gap-state absorption in hydrogenated amorphous silicon by phototermal deflection specrtoscopy. //Phys.Rev.B., v.25, No.8, pp.5559-5562, (1982).

14. M.Vanecek, A.Abraham, O.Stika, J.Stuchlick, J. Kocka, "Gap state density in a-Si:H deduced from subgap optical absorption measurement on Scottky solar cells." //Phys.Stat.Sol.(a), v.83, pp.617-623, (1984).

15. M.Stutzmann, W.B.Jackson, C.C.Tsai, "Light-induced metastable defects in hydrogenated amorphous silicon a systematic study." // Phys.Rev.B., v.32, No.1, pp.23-47, (1985).

16. R.H.Bube, D.Redfield, "Kinetics and steady-state effects of illumination on defects in hydrogenated amorphous silicon". //J.Appl.Phys., v.66, N2, pp.820-828, 1989

17. P.J.McElheny, H.Okushi, S.Yamasaki, A.Matsuda, "Evidence for the dominance of charged dangling bond defects in the photodegradation of a-Si:H." // J.Non-Cryst.Sol., V.137&138., pp.243-246, 1991.

18. L.Jiao, H.Liu, S.Semoushikina, Y.Lee, C.Wronski, "Initial rapid changes in hydrogenated amorphous silicon materials and solar cells structures: The effects of charged defects."//Appl.Phys.Lett., v.69, No.24, pp.3713-3715, (1996).

19. P.Kounavis, Changes in the trapping and recombination process of a-Si:H in the Staebler-Wronski effect. //J.Appl.Phys., v.77, No.8, pp.3872-3878, (1995).

20. G.L.Kong, D.L.Zhang, G.Z.Yue, Y.Q.Wang, X.B.Liao, "Light-exited structural instability of a-Si:H". //Mat.Res.Symp.Proc., v.507, pp.697-708,1998.

21. K.Shimizu, M.lida, H.Okamoto."Photoinduced structural change and defect greation in hydrogenated amorphous silicon." //J.Non-Cryst.Sol., v.227-230, pp.267271, 1998.

22. M.Stutzmann, The defect density in amorphous silicon.// Phil.Mag.B., v.60, No.4, pp.531-546, 1989.

23. W.J.Kopetzky, H.Pfleiderer, R.Schwartz, Trace of an interface layer between buffer and i-layer in the spectral response of a-Si:C:H/a-Si:H solar cells.// J.Non

24. Cryst.Sol., V.137&138, pp. 1201-1204, 1991.

25. C.R.Wronski, N.Maley, "Research the stability of a-Si:H based solar cells by SMART." //Proc. of Int.Meet. on Stability of Amorphous Silicon Materials and Solar Cells, Denver, Co., February 20-22, pp.11-18, 1991.

26. E.Sauvain, P.Pipoz, A.Shah, J.Hubin, Dependence of the light-induced degradation kinetics of photoconductivity and ambipolar diiffusion length as as a function of doping level in a-Si:H. //J.Appl.Phys., v.75, No.3, pp.1722-1726, 1994.

27. F.Wang, R.Schwartz, "Stability of the mobility-lifetime product of holes in undoped a-Si:H under illumination". //Abstracts of ICAS 16, p.70,1995.

28. D.Ritter, E.Zeldov, K.Weiser, "Ambipolar transport in amorphous semiconductors in the lifetime and relaxation-time regimes investigated by the steady-state photocarrier grating technique".// Phys.Rev. B, v.38, N.12, p.8296-8304, 1988.

29. K.Hattori, H.Okamoto, Y.Hamakawa, "Theory of the steady-state-photocarrier-grating technique for obtaining accurate diffusion length measurements in amorphous silicon". //Phys.Rev. B, V.45, pp.1126-1138, 1992.

30. I.Sakata, M.Yamanaka, T.Sekigawa., "Relationship between carrier diffusion length and light-induced defects in hydrogenated amorphous silicon." //Jpn.J.Appl.Phys., v.33, part 2, No 4b, pp.L567-570, 1994.

31. А. Г. Казанский, Э.В.Ларина «Релаксация созданного освещением метастабильного состояния a-Si:H р-типа, легированного бором.» //ФТП, т.32, в. 1., с. 117-120, (1998).

32. Carlson D.E., «The effects of light-soaked on a-Si:H films containing impurities.» .// in "Optical effects in amorphous semiconductors", Ed. by Taylor P.G., Bishop S.G., N.Y., pp.232-241, (1984).

33. A.Catalano, M.Bennett, R.Arya, K.Rajan, J.Newton, "Impurity and temperature effects on the rate of light-induced degrafation".// Proc. 18th Photovoltaic Specialist Conf. , IEEE, New York, pp.1378-1382, 1985.

34. A.Delahoy, R.Griffith, "Impurity effects in a-Si:H solar cells due to air, oxygen, nitrogen, phosphine or monochlorosilane in the plasma.'V/J.Appl.Phys., v.52, No. 10, pp.6337-6346, 1981.

35. M.Stutzmann, W.Jackson, C.Tsai, "Annealing of metastable defects in hydrogenated amorphous silicon." //Phys.Rev.В., v.34, No.1, pp.63-72, 1986.

36. M.Nakata, S.Wagner, T.M.Peterson, «Do the impurities affect the optoelectronicproperties of a-Si:H?» //J.Non-Cryst.Sol., v.164-166, pp.179-182, 1993.

37. D.Redfield, R.Bube, "Defects in amorphous silicon extrinsic or intrinsic?" //J.Non-Cryst.Sol., V.137&138, pp.215-218, 1991.

38. H.Liu, M.Xu, «The Staebler-Wronski effect in microcrystalline silicon films.»// Sol.St.Comm., v.58, No.9, pp.601-603, (1986).

39. F.Wang, H.N.Liu, Y.L.He, A.Schweiger, R.Schwartz, "Transient and steady state optoelectronic properties of ^ic-Si:H." //J.Non-Cryst.Sol., V.137&138, pp.511-514, (1991).

40. R.FIuckiger, J.Meier, M.Goetz, A.Shah, "Electrical properties and degradation kinetics of compensated hydrogenated дс-Si deposited by very high-frequency glow discharge."//J.Appl.Phys., v.77, No.2„ pp.712-716, (1995).

41. X.R.Li, S.Wagner, M.Bennett, S.Fonash, "Kinetics of light-induced degradation of a-Si:H sollar cells compared to i-layer films". //Proc. of Mat.Res.Soc. Spring Meeting, San Francisco, 1992.

42. M.Hack, W. den Boer, «А comparison of single and double carrier injection in amorphous silicon alloys.» //J.Appl.Phys., v.58, No.4, 1985.

43. W.Frammelsberger, H.Rubel, P.Lechner, N.Kniffer, «Defect characterisation in amorphous silicon based sollar cells by subband-gap spectroscopy with constant photocurrent measurements.» //Appl.Phys.Lett., v.58, No.23, pp.2660-2662,1991.

44. С.М.Зи, «Физика полупроводниковых приборов». //М., «Энергия», стр.507, 1973.

45. X.R.Li, S.Wagner, M.Bennett, S.J.Fonash, «Quantum efficiency of textured a-Si:H p-i-n solar cells after high-intensity light-soaking.» // Proc. of Mat.Res.Soc. Spring Meeting, San Francisco, v.258,1992.

46. B.W.Faughnan, R.S.Crandall, «Determination of carrier collection lenght and prediction of fill factor in amorphous silicon solar cells.» //Appl.Phys.Lett., v.44, N.5, p.537-539, 1984.

47. Z.E.Smith, S.Wagner, B.W.Faughnan, «Carrier lifetime model for the optical degradation of amorphous silicon solar cells.» //Appl.Phys.Lett., v.46, No.11, pp. 1078-1080, 1985.

48. L.Chen, L.Yang, «Kinetics of light-induced degradation in a-Si:H solar cells.» //J.Non-Cryst.Sol., V.137&138, pp.1185-1188, 1993.

49. R.O.Bell, "Charge collection and spectral response of amorphous silicon solarcells." //Appl.Phys.Lett., v.36, No.11, pp.936-938, 1980.

50. H.M.Miyamto, M.Konagai, K.Takahashi, "Model for localized states distribution and light dependent effects in amorphous silicon solar cells." //Jap.J.Appl.Phys., V.20, No.9, pp.1691-1693, 1981.

51. V.L.Dalai, B.Moradi, G.Boldwin, «Design consieration for stable amorphous silicon solar cells.» // Proc. of Int.Meet. on Stability of Amorphous Silicon Materials and Solar Cells, Denver, Co., February 20-22, pp.300-305,1991.

52. W.Kusian, H.Pfleiderer, «Enhanced surface recombination in a-Si:H solar cells caused by light stress.» // Proc. of Int.Meet. on Stability of Amorphous Silicon Materials and Solar Cells, Denver, Co., February 20-22, pp.290-297,1991.

53. A.Banerjee, X.Xu, J.Yang, S.Guha, "Carrier collection losses in amorphous silicon and amorphous silicon-germanium alloy solar cells." //Appl.Phys.Lett., v.67, No.20, pp.2975-2977, 1995.

54. R.J.Schwartz, J.N.Park, J.L.Gray, G.B.Turner, Numerical modeling of a-Si:H thin solar cells. //Tech.Dig. of the PVSEC-4, Sydney, Australia, pp.607-613, 1989.

55. M.Powell, "Charge trapping instabilities in amorphous silicon-silicon nitride thin-film transistors." //Appl.Phys.Lett., v.43, No.6, p.579-599,1983.

56. R.E.I.Schropp, A.J.Boonstra, T.M.KIapwijk, "Reversible dangling-bond generation in amorphous silicon thin-film transistors.7/J.Non-Cryst.Sol., V.97&98, p. 1339-1342, 1987.

57. N.Nickel, W.Fuhs, H.Mell, «Defect creation in accumulation layer of a-Si:H thin-film transistors.»//Phil.Mag.B, v.61, No.2, pp.251-261, 1990.

58. M.Powell, S.Deane, W.Milne, "Bias-stress-induced creation and removal of dangling-bond states in amorphous silicon thin-film transistors." //Appl.Phys.Lett., v.60, No.2, p.207-209, 1992.

59. M.Powell, I.D.French, J.R.Hughes, "Evidence for the defect pool concept for Si dangling bond states in a-Si:H from experiments wiyh thin film transistors." //J.Non-Cryst.Sol., v.114, p.642-644, 1989.

60. X.Tai, J.Tsai, H.Cheng, F.Su, "Instability mechanisms for the hydrogenated amorphous silicon thin-film transistors with negative and positive bias stersses on the gate electrodes.'7/Appl.Phys.Lett., v.67.,No.1,pp.76-78,1995.

61. G.Krotz, G.Muller, «Structural equilibration in intrinsic, single-doped and compensated TFTs experiments and calculations.» //J.Non-Cryst.Sol., V.137&138,pp.163-166, 1991.

62. K.Winer, "Defect pool model of defect formation in a-Si:H.'7/J.Non-Cryst.Sol., V.136&137, pp. 157-162, 1991.

63. D.Redfield, "Kinetics, energetics and origins of defects in amorphous Si:H." //Appl.Phys.Lett., v.52, No.6, pp.492-494,1988.

64. У.Джексон, Дж.Какалиос, Кинетика образования метастабильных дефектов индуцированных носителями в гидрогенизированном аморфном кремнии. //"Аморфный кремний и родственные материалы", под ред.Х.Фрицшеб М., "Мир", стр. 144-188., 1991.

65. H.M.Branz, "Hydrogen collision model: Quatitative description of metastability in amorphous silicon".//Phys.Rev.B., v.59, No.8, pp.5498-5512, 1998.

66. C.Godet, «Light-induced defect creationin a-Si:H: Metastable defects or metastable H atoms?»//J.Non-Cryst.Solids, v.227-230, pp.272-275, (1998).

67. H.Branz, R.Crandall, M.Silver, "The Adler model revisited."// in Proc. of Int.Meet. on Stability of Amorphous Silicon Materials and Solar Cells, Denver, Co., February 20-22, pp.29-36, 1991.

68. Z.E.Smith, «Defects and band tails.»// in "Glow-Discharge Amorphous Silicon", ed. by K.Tanaka, KTK Scientific Publishers, Tokyo, pp. 101-123,1989.

69. С.Б.Алдабергенова, В.Г.Карпов, К.В.Коугия, А.Б.Певцов, В.Н.Соловьев, Н.А.Феоктистов. «Электронные состояния в аморфном полупроводнике с подвижными примесями. Термостимулированные процессы в a-Si:H.» //ФТТ, т.32, в. 12, стр.3599-3612, 1990.

70. C.Godet, P.Roca i Cabarrocas, "Role of Si-H bonding in a-Si:H metastability." //J.Appl.Phys., v.80, No.1, pp.97-102, 1996.

71. H.Branz, M.Silver, "Potential fluctuations due to inhomogeneity in hydrogenated amorphous silicon and the resulting charged dangling-bond defects." //Phys.Rev.B., v.42, No. 12, pp.7420-7428, 1990.

72. K.Winer, "Defect formation in a-Si:H." //Phys.Rev.B., v.41, No.17, pp.1215012161, 1990.

73. G.Schumm, G.Bauer, "Equilibrium and non-equilibrium gap state distribution in a -Si:H." // J.Non-cryst.Sol., V.136&137, pp.314-318, 1991.

74. S.T.Pantelidis, W.A.Harrison, F.Yndurain, "Theory of off-centers impurities in semiconductors". //Phys.Rev.B, v.34, p.6038-6040, 1986.

75. R.Meadure, M.Meadure, "Influence of illumination during annealing of quenched defects in undoped amorphous silicon". //Phys.Rev.B, v.45, No.20, pp. 12134-12136, 1992.

76. H.GIeskova, N.Nakata, S.Wagner, "Comparison of dark and light-induced annealing of metastable defects in a-Si:H". //Mat.Res.Soc.Symp.Proc., v.336 (1994).

77. P.G.LeComber, W.E.Spear., "Electronic transport in the amorphous silicon films." //Phys.Rev.Lett., v.25, No. 8, p.509-511,1970.

78. M.Silver, K.D.Dy, D.L.Huang, "Monte Carlo Calculation of the transient photocurrent in low-carrier-mobility materials.'V/Phys.Rev.Lett., v.27, p.21-22,1971.

79. A.Goodman, "A method for measurement of short minority carrier diffusion lengths in semiconductors.'V/J.Appl.Phys., v.32, pp.2550-2552, 1961.

80. J.Dresner, D.Szostak, B.Goldstein, "Diffusion length of holes in a-Si:H by surface photovoltage meyhod.7/Appl.Phys.Lett., v.38, No.12, p.998-999,1981.

81. A.R.Moore, "Collection length of holes in a-Si:H measured by surface photovoltage using a liquid Schottky barrier". //Appl.Phys.Lett., v.40, pp.403-405, 1982.

82. M.Hack, J.McGill, W.Czubatyj, R.Singh, M.Shur, A.Madan, "Minority carrier diffusion lengths in amorphous silicon-based alloys".//J.Appl.Phys., v.53, No.9, p.6270-6275,1982.

83. D.Ritter, E.Zeldov, K.Weiser, "Steady-state-photocarrier grating technique for diffusion length measurement in photoconductive insulators". //Appl.Phys.Lett., v.49, pp.791-793, 1986.

84. G.S.Trofimov, A.I.Kosarev, A.G.Kovrov, P.G.LeComber, Non-steady state photo-emf induced by the dynamic grating technique in a-Si:H films. //J.Non-Cryst.Sol., V.137&138, p.483-486, 1991.

85. S.Komuro, Y.Aoyagi, Y.Segawa, S.Namba, A.Masuyama, H.Okamoto, Y.Hamakawa, "Picosecond carrier dynamics in optically illuminated glow discharge hydrogenated amorphous silicon". //Appl.Phys.Lett., v.42, p.79-81,1983.

86. R.Schwartz, F.Wang, D.Schuster, "Transport study by steady state and transient photocarrier grating method" IIP roc. of Mat. Res. Soc. Symp., v.326, p.353-358, 1994.

87. M.Hundhausen, «The moving-photocarrier-grating technique for determination of transport parameters in thin film semiconductors.» //J.Non-Cryst.Sol., v. 198-200, pp. 146-152, 1996.

88. К.Вайзер, Д.Риттер, «Определение диффузионной длины методом стационарной решетки фотоносителей». //«Аморфный кремний и родственные материалы», под. ред. Х.Фрицше, М., «Мир», стр.415-427,1991.

89. I.Balberg, A.E.Delahoy, H.A.Weakliem, "Self-consistency and self-sufficiency of the photocarrier grating technique". //Appl.Phys.Lett., v.53, pp.992-994, 1988.

90. M.P.Petrov, I.A.Sokolov, S.I.Stepanov, G.S.Trofimov, Non-steady state photo-electromotive force induced by dynamic grating in partiaally compensated photoconductors. //J.Appl.Phys., v.68, No.5, pp.2216-2225, 1990.

91. A.I.Kosarev, G.S.Trofimov, Dynamic interference grating new technique for the study of non-crystalline films.//Int. J.Electronics, v.76, No.6, 1923-1928, 1994.

92. Й.Кочка, М.Ваничек, А.Триска, Энергия и плотность состояний в щели подвижности a-Si:H. //"Аморфный кремний и родственные материалы", под ред. Х.Фрицше, М„ "Мир", стр. 189-222, 1991.

93. Н.А.Феоктистов, А.Б.Певцов, А.И.Косарев, «Исследование поверхностной рекомбинации в p-i-n структурах на основе аморфного гидрированного кремния.»//ФТП, т.ЗО, в.7, стр.702-706, 1996.

94. M.Heintze, R.Zedlitz, "Control of a-Si:H deposition by the ion flux in VHF plasma"// J. Non-Cryst. Solids, v. 164-166, pp.55-58, (1993).

95. A.C. Абрамов, А.Я.Виноградов, А.И.Косарев, А.С.Смирнов, К.Е.Орлов, М.В.Шутов, «Исследование ионной бомбардировки пленок аморфного кремния в процессе плазмохимического осаждения в высокочастотном разряде.» //ЖТФ, т.62, № 2, стр.52-59, 1998.

96. О.А.Голикова, «Легирование и псевдолегирование аморфного гидрированного кремния». //ФТП, т.25, в.9, стр. 1517-1535, 1991.

97. M.Heintze, R.Zedlitz, "Control of a-Si:H deposition by the ion flux in VHF plasma."//J.Non-Cryst.Solids, v.164-166, p. 55-58, (1993)

98. Y.Nakayama, M.Kondoh, K.Hitsuishi, T.Kawamura, "DC bias method for a-Si:H deposition on a dielectric substrate using electron cyclotron resonance plasma". //Jap.J.Appl.Phys. v.29, N.9„ 1801-1802, (1990).

99. P.Kounavis, D.Matras, N.Spiliopopulos, E.Mytilineou, D.Rapakoulias, Influence of plasma conditions on the defect formation mechanism in amorphous hydrogenated silicon. II J.Appl.Phys., v.75, No.3, pp.1599-1605,1994.

100. P.Roca i Cabarrocas, S.Hamma, S.Sharma, G.Viera, E.Bertran, J.Costa, "Nanoparticle formation in low-pressure silane plasmas: bridging the gap between a-Si:H and nc-Si:H films". //J.Non-Cryst.Sol., v.227-230, pp.871-875, 1998.

101. О.А.Голикова, Э.П.Домашевская, М.М.Казанин, В.Х.Кудоярова, М.М.Мездрогина, К.Л.Сорокина, В.А.Терехов, С.Н.Тростянский, «Структурная сетка, уровень Ферми и плотность состояний аморфного кремния». //ФТП, т.23, в.З, стр.450-455, 1989.

102. R.Meadure, M.Meadure, S.Vignoli,."Rate equation for metastable defects in hydrogenated amorphous silicon: The form of the light-induced terms". //Phys.Rev.B, v.49, No.3, pp. 1716-1719, 1994.

103. R.Meadure, M.Meadure, S.Vignoli,."Thermal annealing of light-induced defects in p-i-p and n-i-n hydrogenated amorphous silicon structures. Influence of hole and electron injection". //J.Appl.Phys., v.72, No.11, pp.5702-5705,1995.

104. Z.Y.Wu, J.M.Siefer, B.Equer, "Light induced defects in a-Si:H: saturation or equilibrium?" //J.Non-Cryst.Sol., v.137-138, pp.227-230, 1991.

105. Дж.Реймер, М.Петрич, «Структурные неоднородности в аморфных гидрированных полупроводниках приборного качества». //"Аморфный кремний и родственные материалы", под ред. Х.Фрицше, М., "Мир", стр. 13-39,1991.

106. J.C.Phillips, "Structure of amorphous (Ge,Si)i-xYx alloys". //Phys.Rev.Lett., v.42, p.1151-1154, 1979.

107. K.Hattori, M.Anzai, H.Okamoto< Y.Hamakawa, «Distribution of light-induced defect states in undoped amorphous silicon.» //J.Appl.Phys., v.77, No.7, pp.29892992, 1995.

108. W.Y.Ching, D.J.Lam, C.C.Liu, "Electronic states and bonding configurations in hydrogenated amorphous silicon". //Phys.Rev.В., v.21, No.9, pp.2378-2387, 1980

109. P.Stradins, M.Tran, H.Fritzsche, "Temperature dependence of creation and annealing of light-induceed metastable defects in a-Si:H".//J.Non-Cryst.Sol., v.164-166, pp.175-178, 1993.

110. J.Schmidt, M.Cutrera, R.H.Buitrago, R.D.Arce, "Influence of the light-induced degradation on the extended state mobility in a-Si:H."// Appl.Phys.Lett., v.69, No.26, p.4047, 1996.

111. D.Hauschildt, W.Fuhs, H.Mell, "Optically induced potential fluctuation in a-Si:H films".// Phys.Stat.Solidi(B), v.111, p. 171,1982.

112. B. von Roedern, The Staebler-Wronski effect a fresh assessment.// in Proc. of Int.Meet. on Stability of Amorphous Silicon Materials and Solar Cells, Denver, Co., February 20-22, pp.122-129, 1991.

113. F.Wang, R.Schwartz, "High-temperature annealing behavior of (it products of electrons and holes in a-Si:H". //J.Appl.Phys., v.71, No.2, pp.791-795, 1992.

114. R.Amorkane, R.Vanderhagen, M.Silver, "Effect of photodegradation on transient and steady state forward bias characteristics of a a-Si:H p-i-n diode".// in Mat.Res.Soc.Symp.Proc., v.258, pp.467-472,1992.

115. Дж.Какалиос, У.Джексон, "Модель водородного стекла."//"Аморфный кремний и родственные материалы", под ред. Х.Фрицше, М., "Мир", стр. 105-144, 1991.

116. А.Меден, М.Шо, «Физика и применение аморфных полупроводников». //М., «Мир», стр. 196-330, 1991.

117. T.J.McMahon, B.G.Jacobi, K.Saldon, J.Dick, A.Madan, "Excess dark currents in a-Si:H p-i-n device".//J.Non-Cryst.Sol., v.66, pp.375-380, 1980.

118. P.Sichanugrist, M.Konagai, K.Takahashi, "Theoretical analysis of amorphous silicon solar cells. Effects of interface recombination". //J.Appl.Phys., v.55, N.4, pp. 1155-1161, (1984).