Оптические и фотоэлектрические свойства микрокристаллического гидрированного кремния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Получение и структура (ic-Si:11.

1.2 Дефекты и плотность электронных состояний в |j,c-Si:H.

1.3 Оптические свойства цс-SkH.

1.4 Проводимость pc-Si:11.

1.4.1 Проводимость (ic-Si:H при высоких температурах.

1.4.2 Проводимость ^c-Si:H при низких температурах.

1.5 Фотоэлектрические свойства jic-Si:H.

1.5.1 Стационарная фотопроводимость jac-Si:H.

1.5.2 Релаксация фотопроводимости |ac-Si:H.

1.6 Влияние внешних воздействий на свойства ^ic-Si:H.

1.6.1 Влияние длительного освещения на свойства |íc-Sí:H.

1.6.2 Влияние термического отжига на свойства jac-Si:H.

1.6.3 Влияние облучения электронами и протонами на свойства |ac-Si:H.

1.7 Выводы из обзора литературы и постановка чадами.

Г ЛАВА 2. ИССЛЕДОВАН! 1ЫЕ OHPA3I \Ы

И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ.

2.1 Исследованные образцы.

2.2 Методика измерения спектральной зависимости коэффициента поглощения (itc-Si:H.

2.3 Методика измерений фотоэлектрических свойств |ic-Si:II в стационарном режиме.

2.4 Методика измерений релаксации фотопроводимости и времени фотоответа цс-ЭкН.

2.5 Термический отжиг и облучение электронами цс-8Ш.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Спектральные зависимости коэффициента поглощения |л,с-8Ш.

3.2 Проводимость цс-БкИ.

3.3 Фотоэлектрические свойства |яс-8Ы1.

3.3.1 Стационарная фотопроводимость jj.c-Si.-H.

3.3.2 Релаксация фотопроводимости цс-8кН.

3.3.3 Модель переноса и рекомбинации неравновесных носителей заряда в р.с-8Ш.

3.4 Влияние термического отжига на оптические и фотоэлектрические свойства цс-^кН.

3.5 Влияние длительного освещения на оптические и фотоэлектрические свойства ц,с-8кН.

3.6 Влияние облучения электронами на оптические и фотоэлектрические свойства |1С-8кН.

Актуальность темы. В последнее время ведутся интенсивные работы по разработке и созданию тонкопленочных электронных и оптоэлектронных приборов, таких как полевые транзисторы, солнечные элементы, фотоприемники и др. При этом, в качестве материала перспективного с точки зрения использования в тонкопленочных приборах, повышенное внимание исследователей вызывает микрокристаллический гидрированный кремний (|íc-Sí:II). Интерес к jic-Si:II во многом продиктован тем, что в отличие от аморфного гидрированного кремния (а-Si:H), получившего широкое распространение в тонкопленочной оптоэлектронике, он не изменяет своих свойств при освещении и обладает большей (по сравнению с a-Si:H) подвижностью носителей заряда. В связи с этим, использование pc-Si:H вместо a-Si:H в тонкопленочных приборах может значительно улучшить их характеристики, в частности увеличить КПД солнечных батарей. Помимо этого, для получения пленок |ic-Si:H может быть использована низкотемпературная технология, которая используется для получения пленок a-Si:H. Таким образом, с одной стороны pe-Si :Н как и a-Si:H довольно прост в получении, а с другой стороны обладает по сравнению с последним лучшими характеристиками с точки зрения применений в тонкопленочной оптоэлектронике. Кроме того, совместимость технологий получения pe-Si :Н и a-Si:II позволяет создавать различные структуры на основе комбинации этих двух материалов, например, тандемные солнечные батареи.

Для создания эффективных тонкопленочных электронных и оптоэлектронных приборов с оптимальными параметрами на основе (uc-Si:H необходимо знание оптических и фотоэлектрических свойств данного материала, а также влияния на них различных внешних воздействий. Однако, имеющиеся в настоящее время в литературе данные не позволяют однозначно судить о механизмах генерации, переноса и рекомбинации неравновесных носителей заряда в pc-Si:H и об их изменениях при внешних воздействиях.

Цель настоящей диссертационной работы - проведение систематических исследований оптических и фотоэлектрических свойств пленок pc-Skl 1 и изучение влияния па ли сиойства внешних воздействий, таких как высокотемпературный термический отжиг, длительное освещение и облучение быстрыми электронами.

Научная новизна. 1} результате проведенных в диссертационной работе исследований получен ряд новых результатов по оптическому поглощению, проводимости и фотопроводимости пленок цс-БкН:

1. Обнаружено, что коэффициент поглощения цс-8Ш в области энергий кванта, меньших ширины запрещенной зоны, не зависит от положения уровня Ферми в запрещенной зоне цс-БкИ.

2. Установлена корреляция величины фотопроводимости цс-БШ с положением уровня Ферми и концентрацией дефектов.

3. Предложена модель переноса и рекомбинации носителей, а также энергетическая зонная диаграмма цс-8кН с учетом многофазной структуры последнего.

4. Установлено влияние окружающей атмосферы (сухой воздух) на фотоиндуцированные изменения проводимости и фотопроводимости пленок ¡ас-81 :Н р-типа.

5. Показано, что в результате высокотемпературного термического отжига пленок цс-8Ш, слабо легированных бором, увеличивается концентрация электрически активных атомов бора. Обнаружены немонотонные изменения с температурой отжига концентрации оборванных связей па границах колонн микрокристаллов, проводимости и фотопроводимости цс-ЯкН.

6. Исследовано влияние на оптические и фотоэлектрические свойства облучения пленок цс-8кН быстрыми электронами с энергией несколько десятков кэВ. Обнаружено, что под действием облучения электронами в цс-йШ возникают метастабильные состояния дефектов. Установлено, что возникающие под действием облучения цс-БШ метастабильные дефекты являются основными рекомбинационными центрами.

Основные положения, выносимые на защиту. В рамках проведенных исследований получены следующие основные результаты, выносимые на защиту:

1. Спектральная зависимость коэффициента поглощения цс-йкП, полученная методом постоянного фототока, и области энергий кванта больших 1.2 >В определяется в основном кристаллической фазой. При энергиях кванта Иу<1.2 эВ поглощение цс-БШ главным образом определяется состояниями дефектов типа оборванных связей на границах колонн микрокристаллов и не зависит от положения уровня Ферми в запрещенной зоне цс-8кН.

2. Перенос носителей заряда в цс-8Ш в области температур 180-450 К происходит по делокализованным состояниям колонн микрокристаллов. Энергия активации темновой проводимости определяется положением уровня Ферми относительно края соответствующей зоны (проводимости или валентной) для колонны микрокристаллов и величиной потенциальных барьеров на границах колонн микрокристаллов, определяющих активацию подвижности носителей.

3. Основными рекомбинационными центрами неравновесных носителей заряда в р,с-8Ш являются дефекты на границах колонн микрокристаллов с аморфной фазой или порами.

4. Релаксация фотопроводимости после выключения освещения пленки не описывается простым экспоненциальным законом. Время фотоответа в области низких температур (меньших 210 К) практически не зависит от температуры, а при более высоких температурах уменьшается с ростом температуры.

5. Термический отжиг пленок цс-БШ, слабо легированных бором, в области температур отжига Та<500 °С для пленок р-типа и Та<450 °С для пленок п-типа приводит к увеличению концентрации электрически активных атомов бора и к увеличению концентрации оборванных связей на границах колонн микрокристаллов. При более высоких температурах отжига возможно образование дефектов внутри колонн микрокристаллов и уменьшение концентрации оборванных связей на границах колонн. Обнаружено отсутствие корреляция между вызванными термическим отжигом изменениями фотопроводимости и концентрации дефектов, дающих вклад в поглощение |1С-8кН в "дефектной" области спектра (в области Ьу<1.2 эВ). Установлено, что это связано с влиянием положения уровня Ферми на величину фотопроводимости ^с-БкН.

6. Освещение слабо легированных пленок |ac-Si:I I с проводимостью р-типа в атмосфере сухого воздуха приводит к увеличению проводимости и фотопроводимости пленок, причем уменьшение давления остаточных газов в камере вызывает уменьшение наблюдаемых эффектов, и при освещении пленки в вакууме Р=10"3 Па указанные эффекты вообще не наблюдаются. Влияние окружающей среды может быть связано с адсорбцией кислорода на границах колонн и внешней поверхности пленки p,c-Si:H.

7. Облучение пленок (j,c-Si:H быстрыми электронами с энергией 40 кэВ приводит к возникновению метастабильных дефектов, в качестве которых выступают оборванные связи на границах колонн микрокристаллов. Исходное значение концентрации дефектов восстанавливается при отжиге пленки цс-SkII в течение одного часа при температуре 180 °С. Созданные под действием облучения (j,c-Si:H электронами дефекты являются основными центрами рекомбинации неравновесных носителей заряда в jic-Si:H.

Практическая ценность работы. Данные о проводимости, фотопроводимости и оптическом поглощении пленок ^c-Si-.H, полученные в работе, можно использовать при создании различных фотопреобразователей на основе juc-Si:H. Результаты по влиянию длительного освещения, термического отжига и облучения электронами пленок fic-Si:H могут быть использованы для оценки стабильности, надежности и срока службы приборов на основе микрокристаллического гидрированного кремния, в случае их использования под прямым действием солнечных лучей, при повышенных температурах или в космическом пространстве.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на второй и третьей Международных конференциях "Аморфные и микрокристаллические полупроводники" (Санкт-Петербург, 2000, 2002), международной конференции "Electronic Materials and European Materials Research Society" (Страсбург 2000), "Второй Российской конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологий получения легированных кристаллов кремния ("Кремний-2000")" (Москва, 2000), а также на семинарах кафедры физики полупроводников физическою факультета МГУ. Основные результаты опубликованы в 11 работах, список которых приведен в конце диссер тации.

Содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения.

1.7. Выводы из обзора литературы и постановка задачи.

Как видно из обзора литературы, данные по оптическим и фотоэлектрическим свойствам цс-БкН крайне немногочисленны и подчас не согласуются между собой. Во многих работах плотность электронных состояний в ре-ИкН анализируется без учета многофазной структуры данного материала. Не существует также единого мнения о механизмах переноса носителей заряда в рс-81 :Н. Так авторы одних работ считают, что перенос носителей происходит в кристаллической фазе, авторы других работ - в аморфной фазе, в третьих же работах предполагается, что в переносе носителей участвуют и кристаллическая, и аморфная фазы. Кроме того не существует единого мнения, по каким состояниям, делокализованным или локализованным, происходит перенос носителей. Еще более неоднозначная ситуация наблюдается в вопросах касающихся фотоэлектрических свойств |1С-8кН. В частности, отсутствует единое мнение об основных центрах рекомбинации и месте их нахождения в структуре рс-81:Н, а также о механизмах рекомбинации неравновесных носителей заряда. В работах посвященных изучению нестационарной фотопроводимости релаксация фотопроводимости исследовалась после импульсного возбуждения пленки цс-вкН. В то же время отсутствуют данные о релаксации фотопроводимости рс-81:Н после прекращения освещения, то есть из стационарного состояния.

Исследования влияния длительного освещения на свойства рс-БкН проводились лишь на нелегированных образцах п-типа, обладающих большой проводимостью. В то же время, исследований влияния длительного освещения на свойства слабо легированных акцепторами пленок цс-8Ш р-типа изменения оптических и фотоэлектрических свойств которых под действием освещения могут быть более заметны по сравнению с нелегированными и сильно легированными образцами проведено не было. В литературе также отсутствуют сравнительные исследования вызванных высокотемпературным термическим отжигом изменений спектральной зависимости коэффициента поглощения, проводимости и фотопроводимости цс-8Ш. В литературном обзоре приведены имеющиеся результаты исследований по влиянию на оптические и фотоэлектрические свойства pc-Si :Н облучения их электронами с энергией 1 МэВ. В то же время представляет интерес исследовать влияние на оптические и фотоэлектрические свойства облучения пленок pc-Si:II электронами с энергией несколько десятков кэВ, энергия которых заведомо ниже порога дефектообразования в кристаллическом кремнии. А также произвести отжиг созданных под действием облучения электронами дефектов.

В связи с этим в настоящей работе были поставлены следующие задачи:

1. Провести систематические исследования проводимости, стационарной фотопроводимости и оптического поглощения пленок pc-Si:H с различным типом проводимости и уровнем легирования.

2. Исследовать релаксацию фотопроводимости пленок |ac-Si:H после выключения освещения пленки и влияние на релаксацию фотопроводимости положения уровня Ферми и температуры.

3. На основании полученных результатов предложить энергетическую зонную диаграмму /uc-Si:II и разработать модель переноса и рекомбинации носителей с учетом многофазной структуры )ic-Si:H.

4. Выполнить сравнительные исследования изменений спектральной зависимости коэффициента поглощения, проводимости и фотопроводимости, вызванных высокотемпературным термическим отжигом pc-Si:H.

5. Исследовать влияние длительного освещения на проводимость, фотопроводимость и спектральную зависимость коэффициента поглощения пленок pc-Si :Н, имеющих большую фоточувствительность и положение уровня Ферми вблизи середины запрещенной зоны.

6. Провести исследования влияния облучения пленок p.c-Si:H быстрыми электронами с энергией несколько десятков кэВ на оптические и фотоэлектрические свойства ¡uc-Si :Н. Исследовать влияние на указанные свойства отжига пленок p,c-Si:H, облученных электронами.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАННЫЕ ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ. 2.1 Исследованные образцы.

В настоящей работе исследовались два набора пленок микрокристаллического кремния. В первый набор входили легированные бором пленки рс-БнИ, полученные в Марбургском университете в Германии методом плазмохимического осаждения из газовой фазы смеси моносилана и водорода (РЕСУО). Содержание водорода в газовой смеси (Аи) составляло 98.5 %. Толщина исследованных пленок была равна 0.7-0.8 мкм. Температура подложки (кварц) в процессе осаждения пленки поддерживалась равной 250 °С. На поверхности пленок напылялись магниевые или золотые контакты. Расстояние между контактами составляло 0.6 мм, длина контактов была равна 6 мм. Легирование бором осуществлялось введением диборана (ВгЫ^) в реакционную камеру. Объемное отношение диборана к силану к (к=[В2Н6]/[81Н4]) изменялось в пределах к=2-10~6-10"5. В таблице 2.1 приведены значения уровня легирования бором для исследованных пленок (образцы № 1-5). Анализ спектров рамановского рассеяния, также выполненный в Марбурге, показал, что кристаллическая компонента в спектрах исследованных пленок составляет примерно 85 % полной площади пика. Согласно данным термоэде проводимость образцов № 3-5 определяется дырками, а образцов № 1 и № 2 электронами. Тип проводимости пленок также представлен в таблице 2.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В работе исследованы оптические, электрические и фотоэлектрические свойства тонких пленок микрокристаллического гидрированного кремния, полученных различными методами (РНСУ1) и ЕСКСУ!)) и обладающих различным типом проводимости. Проведены исследования влияния на указанные свойства пленок р.с-8пН термического отжига, длительного освещения и облучения электронами. Получены следующие основные результаты:

1. Исследована спектральная зависимость коэффициента поглощения цс-8Ш и влияние на нее уровня легирования. В области Ьу>1.2 эВ характер спектральной зависимости коэффициента поглощения цс-БШ близок к спектральной зависимости коэффициента поглощения с-8к Оптическая ширина запрещенной зоны цс-8г.Н, полученная из анализа спектральной зависимости коэффициента поглощения в области Ьу>1.2 эВ, равна 1.12 эВ. В области энергий кванта Иу<1.2 эВ наблюдается "хвост" поглощения. Показано, что коэффициент поглощения (хс-8кН в области Ъу<\.2 эВ может определяться состояниями дефектов, основная часть которых находится на границах колонн микрокристаллов. Спектральная зависимость коэффициента поглощения р.с-8Ш в области Ьу<1.2 эВ практически не изменяется при смещении уровня Ферми в запрещенной зоне р.с-8кН. Это указывает на то, что в результате смещения уровня Ферми в цс-8кН не происходит изменения концентрации дефектов, ответственных за поглощение в области "хвоста".

2. Установлено, что дополнительная фоновая подсветка с энергией кванта Ьу=1.8 эВ увеличивает поглощение |ыс-8гН в области "хвоста" поглощения. Это может быть связано с увеличением заполнения состояний дефектов на границах колонн микрокристаллов и, соответственно, с их вкладом в поглощение |ас-8кН в условиях дополнительной фоновой подсветки.

3. Установлено, что тем пера туриад зависимость темповой проводимости цс-вШ в области температур Т=180-450 К имеет активационный характер. Активациоппый характер темповой проводимости указывает на то, что в указанной области температур перепое носителей заряда осуществляется по делокализованным состояниям. Энергия активации темповой проводимости может определяться положением уровня Ферми и высотой потенциальных барьеров на границах колонн микрокристаллов.

4. Исследованы температурные зависимости фотопроводимости, показателя степени люкс-амперной характеристики, дрейфовой подвижности и времени фотоответа цс-БкН. Установлено, что в области температур Т=210-230 К изменяется характер температурных зависимостей фотопроводимости и времени фотоответа. Это указывает на то, что при Т=210-230 К происходит изменение процессов рекомбинации неравновесных носителей. Обнаружено, что в области температур Т<210-230 К время фотоответа практически не зависит от температуры, а показатель степени люкс-амперной характеристики принимает значения у<0.5. Это может быть связано с тем, что при Т<210-230 К имеет место туннельный механизм рекомбинации неравновесных носителей заряда в цс-8пН. На основании проведенных исследований предложена модель рекомбинации неравновесных носителей заряда в рс-8кН, в которой в качестве основных центров рекомбинации выступают оборванные связи на границах колонн микрокристаллов с аморфной фазой и порами.

5. Исследовано влияние на оптические и фотоэлектрические свойства пленок цс-8кН п- и р-типа высокотемпературного термического отжига. На основании проведенных исследований сделан вывод о том, что энергетические состояния на поверхности колонн микрокристаллов и состояния, определяемые границами микрокристаллов внутри колонн, в разной степени влияют на величину поглощения в области "хвоста" и величину фотопроводимости. Обнаружено отсутствие корреляции между вызванными термическим отжигом изменениями фотопроводимости и концентрации дефектов, дающих вклад в "хвост" поглощения |1С-8цН. Показано, что это может быть связано с определяющим влиянием изменения положения уровня Ферми на изменение величины фотопроводимости при отжиге цс-ЯШ.

6. Обнаружено увеличение проводимости и фотопроводимости пленок |тс-8кН р-типа при их освещении в атмосфере сухого воздуха. Установлено, что

116 уменьшение давления остаточных газов в камере приводит к уменьшению Л наблюдаемых эффектов, и при освещении пленок в вакууме (Р^КГ Па) указанные эффекты пропадают. Полученные результаты объясняются влиянием адсорбированного на границах колонн и внешней поверхности пленки pc-Si:Н кислорода.

7. Установлено, что облучение пленок рс-Si.H быстрыми электронами с энергией 40 кэВ приводит к увеличению коэффициента поглощения в области hv<1.2 эВ и уменьшению фотопроводимости. Это указывает на возникновение под действием облучения электронами pc-Si:H дефектов на границах колонн микрокристаллов. Созданные под действием облучения pc-Si:H электронами дефекты полностью исчезают при отжиге pc-Si :Н в течение одного часа при температуре 180 °С. Получена обратно пропорциональная зависимость между величиной фотопроводимости и концентрацией дефектов, возникающих под действием облучения электронами пленок pc-Si:H. Данный результат указывает на то, что созданные под действием облучения дефекты, являются основными центрами рекомбинации неравновесных носителей заряда.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ.

1. А.Г. Казанский, X. Мелл, Е.И. Теруков, П.А. Форш /Юптическме и фотоэлектрические свойства микрокристаллического кремния, компенсированного бором// Тезисы докладов "Второй Российской конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологий получения легированных кристаллов кремния" ("Кремний-2000"), Москва, 2000, с.346-347.

2. А.Г. Казанский, X. Мелл, Е.И. Теруков, П.А. Форш //Влияние температуры на фотопроводимость и кинетику ее спада в микрокристаллическом кремния// Тезисы докладов II Международной конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники" Санкт-Петербург, 2000, с.87.

3. P.A. Forsh, A.G. Kazanskii, Н. Mell, E.I. Terukov //Photoelectrical properties of microcrystalline silicon films// Book of abstracts. European Materials Research Society 2000 Spring Meeting, Strasbourg, 2000, p. 0-17.

4. А.Г. Казанский, X. Мелл, Е.И. Теруков, П.А. Форш //Поглощение и фотопроводимость в компенсированном бором juc-Si:H// ФТП, 2000, т. 34, в. 3, с. 373-375.

5. А.Г. Казанский, С.Н. Козлов, X. Мелл, П.А. Форш //Влияние освещения на электрические и фотоэлектрические пвраметры /uc-Si:H, слаболегированного бором// Письма в ЖТФ, 2000, т.26, в. 10, с. 17-21.

6. Р.А. Forsh, A.G. Kazanskii, Н. Mell, E.I. Terukov //Photoelectrical properties of microcrystalline silicon films//TMm Solid Films, 2001, v. 383, N1-2, p.251-253.

7. А.Г. Казанский, X. Мелл, Е.И. Теруков, П.А. Форш //Влияние температуры на фотопроводимость и кинетику ее спада в микрокристаллическом кремнии// ФТП, 2001, т. 35, в. 8, с. 991-993.

8. А.Г. Казанский, П.А. Форш //Влияние освещения на параметры пленок микрокристаллического гидрированного кремния с различным уровнем легирования бором// Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия., 2001, N6, с. 51-54.

9. Л.Г. Казанский, X. Мелл, Е.И. Теруков, П.А. Форш //Влияние уровня легирования на фотопроводимость пленок микрокристаллического гидрированного кремния// ФТП, 2002, т.36, в.1, с.41-43.

10. А.Г. Казанский, X. Мелл, П.А. Форш //Влияние термического отжига на оптические и фотоэлектрические свойства пленок микрокристаллического гидрированного кремния// Тезисы докладов 111 Международной конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники" Санкт-Петербург, 2002, с.126-127.

11. А.Г. Казанский, X. Мелл, П.А. Форш //Влияние термического отжига на оптические и фотоэлектрические свойства пленок микрокристаллического гидрированного кремния,// ФТП, 2003, т.37, в.2, с.235-237.

1. J.H. Zhou, К. Ikuta, Т. Yasuda, Т. Umeda, S. Yamasaki, К. Tanaka //Control of crystallinity of microcrystalline silicon film grown on insulating glass substrates// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.857-860.

2. H. Fujiwara, Y. Toyoshima, M. Kondo, A. Matsuda //Structural study of initial layer for juc-Si:H growth using real time in situ spectroscopic ellipsometry and infrared spectroscopy//]. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.38-42.

3. P. Hapke, F. Finger //High deposition rates for microcrystalline silicon with low temperature plasma enhanced chemical vapour deposition processes// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.861-866.

4. O. Vetterl, P. Hapke, L. Houben, M. Luysberg, H. Wagner /Growth of microcrystalline silicon using the layer-by-layer technique at various plasma excitation frequencies// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.866-870.

5. J.P. Ilong, C.O. Kim, T.U. Nahm, C.M. Kim //Structural and electrical characterization by a layer-by-layer technique with a plasma-enhanced chemical-vapor deposition system// J. Appl. Phys., 2000, v.87, №4, p. 1676-1680.

6. P. Alpuim, V. Chu, J.P. Conde //Low substrate temperature deposition of amorphous and microcrystalline silicon films on plastic substrates by hot-wire chemical vapor deposition//J. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.l 10-114.

7. I. Beckers, N.H. Nickel, W. Pilz, W. Fuhs //Influence of hydrogen on the structural order of microcrystalline silicon during the growth process// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.847-851.

8. A. Wohllebe, R. Carius, L. Houben, A. Klatt, P. Hapke, J. Klomfap, H. Wagner //Crystallization of amorphous Si films for thin film solar cells// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.925-929.

9. A. Szekeres, M. Gartner, F. Vasiliu, M. Marinov, G. Beshkov //Crystallization of a-Si:H films by rapid thermal annealing// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.954-957.

10. J.P. Kleider, C. Longeaud, R. Bruggemann, F. Houze //Electronic and topographic properties of amorphous and microcrystalline silicon thin films// Thin Solid Films, 2001, v.383, p.57-60.

11. P. Roca I Cabarrocas //Plasma enhanced chemical vapor deposition of amorphous, polymorphous and microcrystalline silicon films// J. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.31-37.

12. P.R. Cabarrocas, N. Layadi, B. Drevillak, I. Solomon 11 Microcrystalline silicon growth by the layer-by-layer technique: long term evolution and nucleation mechanisms// J. Non-Cryst. Solids, 1996, v.198-200, p.871-874.

13. P. Alpuim, V. Chu, J.P. Conde //Amorphous and microcrystalline silicon films grown at low temperatures by radio-frequency and hot-wire chemical vapor deposition// J. Appl. Phys., 1999, v.86, №7, p.3812-3821.

14. H. Shirai, T. Arai URole of hydrogen in the growth of hydrogenated microcrystalline silicon/1 J. Non-Cryst. Solids, 1996, v.198-200, p.931-934.

15. S. Hamma, P. Roca i Cabarrocas //Low temperature growth of highly crystallized silicon thin films using hydrogen and argon dilution// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.852-856.

16. F. Demichelis, C.F. Pirri, E. Tresso, G. Dellamea, V. Rigato, P. Rava //Physical properties of undoped and doped microcrystalline SiC. H deposited by PECVD// Mat. Res. Soc. Symp. Proc, 1991, v.219, p.413-418.

17. Y. Mishima, T. Hamasaki, H. Kurata, M. Hirose, Y. Osaka //Nucleation of microcrystallites in phosphorus-doped Si:H films// Jpn. J. Appl. Phys., 1981, v.20, №2, p.L121-L123.

18. P. Hapke, M. Luysberg, R. Carius, M. Tzolov, F. Finger, H. Wagner //Structural investigation and growth of n-type microcrystalline silicon prepared at different plasma excitation frequencies// J. Non-Cryst. Solids, 1996, v.198-200, p.927-930.

19. M. Otobe, T. Kanai, T. Ifuku, H. Yajima, S. Oda //Nanocrystalline silicon formation in a SiH4plasma cell// J. Non-Cryst. Solids, 1996, v.198-200, p.875-878.

20. K. Ikuta, Y. Toyoshima, S. Yamasaki, A. Matsuda, K. Tanaka //STM and Raman study of the evolution of the surface morphology in juc-Si:H// J. Non-Cryst. Solids, 1996, v.198-200, p.863-866.

21. K. Lips, P. Kanschat, D. Will, C. Lerner, W. Fuhs //ESR and transport in microcrystalline silicon,//J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p. 1021-1025.

22. D. Ruff, H. Mell, L. Toth, I. Sieber, W. Fuhs //Charge transport in microcrystalline silicon films,//J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.1011-1015.

23. R. Krankenhagen, M. Schmidt, S. Grebner, M. Poschenrieder, W. Henrion, I. Sieber, S. Koynov, R. Schwarz //Correlation between structural, optical and electrical properties of pc-Sifilms// J. Non-Cryst. Solids, 1996, v.198-200, p.923-926.

24. A.L. Baia Neto, A. Lambertz, R. Carius, F. Finger //Relationships between structure, spin density and electronic transport in 'solar-grade' microcrystalline silicon films// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.274-279.

25. S. Vcprck, I7.A. Sarott, M. Ruckschlos //Temperature dependence of the crystallite size and crystalline fraction of microcrystalline silicon deposited from silane by plasma CVD//J. Non-Cryst. Solids, 1991, v.137-138, p.733-736.

26. F. Finger, R. Carius, P. Hapke, L. Ilouben, M. Luysberg, M. Tzolov //Growth and structure of microcrystalline silicon prepared with glow discharge at various plasma excitation frequencies// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1997, v.452, p.725-736.

27. K. Tanaka //Recent progress in microcrystalline semiconductor thin films// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1997, v.452, p.3-16.

28. M. Kondo, Y. Nasuno, H. Mase, T. Wada, A. Matsuda //Low-temperature fabrication of microcrystalline silicon and its application to solar cells// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.108-112.

29. S. Suzuki, M. Kondo, A. Matsuda //Growth of microcrystalline silicon films using deuterium dilution// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.93-97.

30. E. Garcia-Caurel, C. Niikura, S.Y. Kim, B. Drevillon, J.E. Bouree //FTIR phase-modulated ellipsometry measurements of microcrystalline silicon films deposited by hotwire CVD// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.215-219.

31. M. Kumeda, Y. Yonezawa, K. Nakazawa, S. Ueda, T. Shimizu //Hydrogen incorporation scheme in amorphous-microcrystalline mixed-phase Si:H films// Jpn. J. Appl. Phys., 1983, v.22, №3, p.L194-L196.

32. F. Finger, J. Muller, C. Malten, R. Carius, H. Wagner //Electronic properties of microcrystalline silicon investigated by electron spin resonance and transport measurements// J. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.511-518.

33. F. Finger, J. Muller, C. Malten, H Wagner //Electronic states in hydrogenated microcrystalline silicon//Phil. Mag. B, 1998, v.77, №3, p.805-830.

34. M. Vanecek, A. Poruba, Z. Remes, J. Rosa, S. Kamba, V. Vorlicek, J. Meier, A. Shah //Electron spin resonance and optical characterization of defects in microcrystalline silicon//}. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.519-523.

35. F. Finger, C. Malten, P. Hapke, R. Carius, R. Fluckiger, H Wagner //Free electrons and defects in microcrystalline silicon studied by electron spin resonance// Phil. Mag. B, 1998, v.70, №4, p.247-254.

36. J. Muller, F. Finger, R. Carius, H Wagner //Electron spin resonance investigation of electronic states in hydrogenated microcrystalline silicon.// Phys. Rev. B, 1999, v.60, №16, p.l 1666-11677.

37. K. Lips, P. Kanschat, S. Brehme, W. Fuhs //An ESR study of bandtail states in phosphorus doped microcrystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.350-354.

38. J.H. Zhou, S.D. Baranovskii, S. Yamasaki, K. Ikuta, К. Tanaka, M. Kondo, A. Matsuda, P. Thomas //On the transport properties of microcrystalline silicon at low temperatures//Phys. Stat. Sol. (b), 1998, v.205, p. 147-150.

39. M.M. Lima, Jr. and P.C. Taylor, S. Morrison, A. LeGeune, F.C. Marques //ESR observations of paramagnetic centers in intrinsic hydrogenated microcrystalline silicon// Phys. Rev. B, 2002, v.65, p.2353241-2353246.

40. R. Bruggemann, J.P. Kleider, C. Longeaud, D. Mencaraglia, J. Guillet, J.E. Bouree, C. Niikura //Electronic properties of silicon thin films prepared by hot-wire chemical vapour deposition// J. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.258-262.

41. S. Reynolds, V. Smirnov, C. Main, R. Carius, F. Finger //Transient photocurrents in microcrystalline silicon films// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 2002, v.715, p. A21.2.1-A.21.2.6.

42. R. Bruggemann //Band-tail profiling in microcrystalline silicon by photoconductivity analysis// J. Appl. Phys., 2002, v.92, №5, p.2540-2543.

43. N. Beck, J. Meier, J. Fric, Z. Remes, A. Poruba, R. Fluckiger, J. Pohl, A. Shah, M. Vanecek //Enhanced optical absorption in microcrystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 1996, v.198-200, p.903-906.

44. Ю.И. Уханов //Оптические свойства полупроводников// Москва, Наука, 1977.

45. J. Meier, R. Fluckiger, Н. Keppner, A. Shah //Complete microcrystalline p-i-n solar cell crystalline or amorphous cell behavior?// Appl. Phys. Lett., 1994, v.65, №7, p.860-862.

46. R. Carius, F. Finger, U. Backhausen, M. Luysberg, P. Hapke, L. Houben, M. Otte, H. Overhof //Electronic properties of microcrystalline silicon// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1997, v.467, p.283-294.

47. A. Poruba, M. Vanecek, J. Meier, A. Shah //Fourier transform infraredphotocurrent spectroscopy in microcrystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p. 536540.

48. F. Diehl, M. Scheib, B. Schroder, H. Oechsner //Enhanced optical absorption in hydrogenated microcrystalline silicon: an absorption model// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.973-976.

49. H.N. Liu, Y.L. He, F. Wang, S. Grebner //Effect of grain boundary states on CPM spectra of hydrogenated nanocrystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 1993, v.164-166, p.1005-1008.

50. R. Fluckiger, J. Meier, M. Goetz, A. Shah //Electrical properties and degradation kinetics of compensated hydrogenated microcrystalline silicon deposited by very high-frequency-glow discharge// J. Appl. Phys., 1995, v.77, №2, p.712-716.

51. R. Martins, A. Macarico, I. Ferreira, R. Nunes, A. Bicho, E. Fortunato //Correlation between electrical-optical and structural properties of microcrystalline silicon n-type films// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1996, v.420, p.807-812.

52. J. Kocka, A. Fejfar, P. Fojtik, K. Luterova, I. Pelant, B. Rezek, H. Stuchlikova, J. Stuchlik, V. Svrcek //Charge transport in microcrystalline Si the specific features// Solar Energy Materials & Solar Cells, 2001, v.66, p.61-71.

53. J. Kocka, 11. Stuchlicova, J. Stuchlik, B. Rezek, T. Mates, V. Svrcek, P. Fojtik, I. Pelant, A. Fejfar //Model of transport in microcrystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.355-359.

54. P.G. Lecomber, G. Willeke, W.E. Spear //Some new results on transport and density of state distribution in glow discharge microcrystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 1983, v.59-60, p.795-798.

55. J.W. Orton, M.J. Powell //The Hall effect in polycrystalline and powdered semiconductors//Rep. Prog. Phys., 1980, v.43, p.1265-1307.

56. T. Weis, S. Brehme, P. Kanschat, W. Fuhs, R. Lipperheide, U. Wille //Barrier-limited carrier transport in highly n-doped juc-Si:H thin films// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.380-384.

57. T. Weis, R. Lipperheide, U. Wille, S. Brehme //Barrier-controlled carrier transport in microcrystalline semiconducting materials: description within a unified model// J. Appl. Phys., 2002, v.92, №3, p. 1411-1418.

58. P. Hapke, U. Backhausen, R. Carius, F. Finger, S. Ray //Modulated Hall-effect techniques for the study of transport properties of microcrystalline silicon with different grain sizes// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1996, v.420, p.789-794.

59. K. Shimakawa //Percolation-controlled electronic properties in microcrystalline silicon: effective medium approach//J. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.223-226.

60. F. Liu, M. Zhu, Y. Feng, Y. Han, J. Liu, S. Kasouit, R. Vanderhaghen //Ttransport mechanism of microcrystalline silicon thin films// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.385-389.

61. S. Huang, L. Wang, G. Ganguly, J. Xu, X. Huang, A. Matsuda, K. Chen //The change of transport mechanism in ¡jc-Si.H films induced by H2-diluted silane plasma// J. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.347-351.

62. M.J. Williams, С. Wang, G. Lucovsky //Deposition and characterization of near "intrinsic " jUc-Si films deposited by remote plasma-enhanced chemical-vapor deposition -RPECVD//Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1991, v.219, p.389-394.

63. G. Lucovsky, C. Wang //Barrier limited transport mechanisms in doped juc-Si and pc-Si,C// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1991, v.219, p.377-382.

64. Y.L. He, G.Y. Ни, M.B. Yu, M. Liu, J.L. Wang, G.Y. Xu //Conduction mechanism of hydrogenated nanocrystalline silicon films// Phys. Rev. B, 1999, v.59, p. 15352-15357.

65. D. Will, C. Lerner, W. Fuhs, K. Lips //Transport and recombination channels in undoped microcrystalline silicon studied by ESR and EDMR// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1997, v.467, p.361-366.

66. H. Overhof, M. Otte, M. Schmidtke, U. Backhausen, R. Carius //The transport mechanism in micro-crystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.992-995.

67. J.H. Zhou, S.D. Baranovskii, S. Yamasaki, K. Ikuta, M. Kondo, A. Matsuda, K. Tanaka //On the transport properties of microcrystalline silicon at low temperatures// ФТП, 1998, t.32, №8, c.905-909.

68. G. Juska, K. Arlauskas, N. Nekrasas, J. Stuchlik, X. Niquille, N. Wyrsch //Features of charge carrier transport determined from carrier extraction current in pc-Si: H// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.375-379.

69. P. Бьюб //Фотопроводимость твердых тел// Москва, Издательство Иностранной Литературы, 1962.

70. К. Chen, И. Qin, X. Huang, К. Ikuta, A. Matsuda, К. Tanaka //The effect of hydrogen species on the electronic properties of nc-Si:H prepared in a triode PECVD system//}. Non-Cryst. Solids, 1996, v.198-200, p.891-894.

71. R. Bruggemann, C. Main //Fermi-level effect on steady-state and transient photoconductivity in microcrystalline silicon// Phys. Rev. B, 1998, v.57, №24, p.R15080-R15083.

72. Mullcr, I'. Finger, C. Maltcn, II Wagner //Photocarrier recombination in microcrystalline silicon studied by light induced electron spin resonance transients// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1997, v.452, p.827-832.

73. P. Kanschat, K. Lips, W. Fuhs //Identification of non-radiative recombination paths in microcrystalline silicon (/jc-Si:H)// J. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.524-528.

74. N. Wyrsh, C. Droz, L. Feitknecht, P. Torres, E. Vallat-Sauvain, J. Bailat, A. Shah //Effect of the microstructure on the electronic transport in hydrogenated microcrystalline silicon//]. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.390-394.

75. C. Droz, M. Goerlitzer, N. Wyrsch, A. Shah //Electronic transport in hydrogenated microcrystalline silicon: similarities with amorphous silicon// J. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.319-324.

76. R. Bruggemann, A. Hierzenberger, P. Reinig, M. Rojahn, M.B. Schubert, S. Schweizer, H.N. Wanka, I. Zrinscak //Electronic and optical properties of hot-wire-deposited microcrystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 1998, v.227-230, p.982-986.

77. D. Han, G. Yue, J.D. Lorentzen, J. Lin, H. Habuchi, Q. Wang //Optical and electronic properties of microcrystalline silicon as a function of microcrystallinity// J. Appl. Phys., 2000, v.87, №4, p. 1882-1888.

78. K.B. Коугия, Е.И. Теруков //Связь рекомбинации на интерфейсных состояниях и аномально малого показателя степени люксамперной характеристики в микрокристаллическом кремнии// ФТП, 2001, т.35, №6, с.643-648.

79. S. Grebner, P. Popovic, J. Furlan, Q. Gu, R. Schwarz //The increased response time in hydrogenated microcrystalline silicon — a Fermi level effect or a structural effect in a grainy material?//Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1996, v.420, p.795-800.

80. H. Liu, M. X\i//The Staebler-Wronski effect in microcrystalline silicon films// Solid State Commun., 1986, v.58, №9, p.601-603.

81. P.R. Cabarrokas, R. Brenot, P. Bulkin, R. Vanderhaghen, B. Drevillon //Stable microcrystalline silicon thin-film transistors produced by the layer-by-layer technique//J. Appl. Phys., 1999, v.86, №12, p.7079-7082.

82. K. Lord, B. Yan, J. Yang, S. Guha //Light-induced increase in the open-circuit voltage of thin-film heterogeneous silicon solar cells// Appl. Phys. Lett., 2001, v.79, №23, p.3800-3802.

83. N.I1. Nickcl, M. Rakcl //Metastatic defect kinetics in microcrystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 2002, v.299-302, p.502-506.

84. M. Kondo, S. Yamasaki, Л. Matsuda //Microscopic structure of defects in microcrystalline silicon//]. Non-Cryst. Solids, 2000, v.266-269, p.544-547.

85. P. Hapke, F. Finger, R. Carius, Ы. Wagner, K. Prasad, R. Fluckiger //Annealing studies of the microcrystalline silicon system// J. Non-Cryst. Solids, 1993, v.164-166, p.981 -984.

86. R. Bruggemann, W. Bronner, M. Mehring //Influence of electron irradiation on the electronic properties of microcrystalline silicon// Solid State Commun., 2001, v. 119, №1, p.23-27.

87. R. Bruggemann, J.P. Kleider, W. Bronner, I. Zrinscak //Influence of electron and proton irradiation on the electronic properties of microcrystalline silicon// J. Non-Cryst. Solids, 2001, v.266-269, р.319-324.

88. W. Bronner, M. Mehring, R. Bruggemann //Transport and electrically detected electron spin resonance of microcrystalline silicon before and after electron irradiation// Phys. Rev. B, 2002, v.65, p. 1652121-1652125.

89. M. Vanecek, J. Kocka, J. Stuchlik, A. Triska //Direct measurement of the gap states and band tail absorption by constant photocurrent method in amorphous silicon// Solid State Commun., 1981, v.39, №11, p. 1199-1202.

90. C.H. Гордеев, Ю.А. Зарифьянц, А.Г. Казанский //О форме кривой спектрального распределения фототока в аморфном гидрогенизированном кремнии//ФТП, 1982, т.16, с.182-184.

91. С.М. Рыбкин //Фотоэлектрические явления в полупроводниках// Москва, Физматгиз, 1963.

92. W. Fuhs, М. Milleville, J. Stuke //Drift mobility and photoconductivity in amorphous silicon//Phys. Stat. Sol. В., 1978, v.89, p.495-502.

93. K. Pierz, W. Fuhs, H. Mell //Correlation between defect density and Fermi-level position in a-Si:H// J. Non-Cryst. Solids, 1989, v.114, p.651-653.

94. J. Kakalios, R.A. Street //Electronic transport in doped hydrogenated amorphous silicon// Phys. Rev. B, 1986, v.34, №8, p.6014-6016.

95. M. Бродски //Аморфные полупроводники// Москва, Мир, 1982.1281051 P. Thomas //DC-Transport in amorphous semiconductors phonon induced delocalizalion// J. Non-Cryst. Solids, 1985, v.77-78, p.121-130.

96. M. Stutzmann, W.B. Jackson, C.C. Tsai //Kinetics of the Staehler-Wronski effect in hydrogenatedamorphous silicon// Appl. Phys. Lett., 1984, v.45, №10, p.l075-1077.

97. D.M. Goldie, W.E. Spear, E.Z. Liu //Electron and hole transport in compensated amorphous silicon// Phil. Mag. В, 1998, v.62, №5, p.509-525.

98. V. Malpcrn, //The mobility activation energy of hydrogenated amorphous silicon// Phil. Mag. Lett., 1988, v.58,№2, p.l 13-116.

99. И.А. Курова, ATI. Лупачева, II.В. Мелешко, Э.В. Ларина //Влияние теплового отжига на фотоэлектрические свойства легированных бором пленок a-Si:H// ФТП, 1994, т.28, №6, с. 1092-1096.

100. B.C. Вавилов, Н.П. Кекелидзе, Л.С. Смирнов //Действие излучений на полупроводники// Москва, Наука, 1988.

101. U. Schneider, В. Schroder in //Amorphous silicon and related materials// ed. H. Fritzsche, World Scientific Publishing Company, 1988, p.687-717.