Трансформирование неупорядоченной структурной сетки и влияние примесей на свойства пленок аморфного гидрированного кремния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Физико - технический институт им.А.Ф.Иоффе

На правах рукописи

? Г Б ОД

, 9 >Е8 1335

Мездрогина Маргарита Михайловна

Трансформирование неупорядоченной структурной сетки и влияние примесей на свойства пленок аморфного гидрированного

кремния

Специальность 01.04.10

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико - математических наук

Санкт - Петербург 1995 г.

Работа выполнена в Физико-техническом институте им.А.Ф.Иоффе РАН.

Официальные оппоненты:

доктор физико- математических наук , профессор В.Ф.Мастеров, доктор физико- математических наук С. А. Кукушкин , доктор технических наук , профессор М.Г. Мильвидский.

Ведущая организация: Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова.

Защита состоится

■Р 9

Защита состоится "^¿У"_ в " у С часов на заседанииУ сигнализированного совета Д.003.23.2 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора физико-математических наук при Физико-техническом институте им.А.Ф.Иоффе РАН по адресу : 194021, Санкт-Петербург,ул.Политехническая, д.26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физико-технического института.

Автореферат разослан ''^-У" -¿¿-^99^7.

Ученый секретарь специализированного совета Д.003.23.2

докюр фишко-чагемаIических наук .'1.М.Сор.окнн

— *> —

о

Общая характеристика работы

Аморфный кремний привлекает внимание физиков-теоретиков и экспериментаторов как модельный материал при исследованиях явлений й системе порядок-беспорядок. Введение водорода о неупорядоченную структурную сетку аморфного кремния заложило основу для исследований нового класса полупроводниковых материалои-аморфных гидрированных тетраэдрически-координированных полупроводников. Сообщение D.С.Спира и П.Ле Комбера о возможности получения аморфного кремния с контролируемыми типами проводимости п или р-типа в результате легирования фосфором или бором явилось следующим этапом в привлечении внимания как физиков-теоретиков , так и экспериментаторов к данному классу полупроводников .поскольку наметились практические перспективные области применения данных материалов : в качестве конструкционных при создании иелого ряда электронных приборов - фотопреобразователей . полевых транзисторов . мишеней видиконов , для изготовления электрографических барабанов и т.д.

Исследования фотоэлектрических параметров пленок a-Si:H в ультрафиолетовой области спектра привели к созданию тонкопленочных фотоприемников и устройств для ультрафиолетового диапазона спектра. Токовая чувствительность структур на основе a-Si: Н в диа -пазоне энергий 4,88 :6,0 эВ оказалась выше .чем у фотоприемни -ков на поверхностно-барьерных структурах Au - GaAs,. х- Рк , Аи - GaAlx- Агч_, .

Изучение механизма легирования пленок аморфного гидрированного кремния металлическими примесями . в том числе редкоземельными металлами ( на примере Er ,Dy ), привело к получению качественно нового материала с возможным использованием его в качестве светоиз-лучательного элемента для световолоконной оптики .

Несмотря на увеличивающееся число примеров использования пле -нок a-Si:Н при создании разнообразных приборов до сих пор остаются актуальными проблемами поиски эффективных методов управления параметрами пленок . уменьшения числа их дефектов и что особенно важно - увеличения стабильности параметров пленок .

Для вышеперечисленных областей практического использования . для фундаментальных исследований необходим полупроводниковый материал с воспроизволчмыми параметрами , с ■ минимально-возможной величиной концентрации дефектов , с минимально-возможной г.-«.-личи-

ной плотности локализованных состояний в щели подвижности g(e).со стойкостью к воздействиям интенсивной засветки .радиационным воздействиям ,окружающей среды .

Чувствительность пленок a-Si:H к изменениям технологических параметров во время осаждения оставляет актуальной проблему управления свойствами данного материала в процессе его получения, т.е. нахождение корреляции в ряду : осаждение - структура-параметры слоя - характеристики прибора. Известны два пути управления концентрацией дефектов в процессе получения : варьирование техно-гических параметров и слабое подлегирование бором с целью изготовления пленок с " собственным " типом проводимости .

Вопрос организации структурной сетки-взаимодействия кремний -кремниевой и кремний-водородной подрешеток, соотношения суммарного содержания водорода и типов связей водорода с кремнием целесообразнее всего решать путем варьирования технологических параметров осаждения , создания экологически чистых методик .

Постановка настоящей работы определялась как необходимость» получения материала с воспроизводимыми параметрами при минимально достижимой концентрации дефектов, гак и необходимостью исследования влияния числа и типа дефектов как на параметры слоев, тан . и приборов , созданных на основе полученных слй'ев.

Исследование механизма легирования связано с необходимостью повышения доли электрически-активной примеси, повышением эффективности легирования, с привлечением Нового класса легирующих материалов . не использованных ранее для a-Sl:H , РЗМ , в частности .

Проблема осаждения- слоев a-Si:H на матералы с существенно г отличной постоянной решетки (например,теллурид кадмия) обуславливает исследования процессов осаждения пленок с минимальными напряжениями в неупорядоченной структурной сетке .

Цель работы :

основная цель представляемой работы состояла в разработке технологии осаждения аморфного и микрокристаллического материала с минимальным числом дефектов, с минимальной плотностью локализованных состояний в щели подвижности ,с однородной микроструктурой, с упорядоченной структурной сеткой , с максимально возможными ве-

личинами удельных сдвигов носителей заряда -(;<t),( и (»r)„ , п иобследовании механизма легирования , d разработке технологии нанесения многослойных структур, d создании приборов на основе полученного материала. В качество объекта исследований использовался аморфный гидрированный кремний в связи с широким использованием данного материала при создании целого ряда электронных приборов .

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решался следующий комплекс задач: исследование процессов протекания гомогенных реакций в условиях высокочастотного разряда , исследование протекания гетерогенных реакций на поверхности растущей пленки , определение вероятности протекания процессов гетерогенного катализа ,

- исследование влияния обработки в атмосфере атомарного водорода на параметру полученных пленок,

- разработка технологии осаждения пленок с минимальным числом дефектов .определение влияния технологических параметров на концентрацию и тип дефектов ,

- создание метода полевого воздействия на характер протекания реакций в условиях высокочастотного' разряда,

- разработка принципиально новой технологии проведения процессов распыления,

- разработка технологии легирования редкоземельными металлами,

- исследование фотоэлектрических , оптических , люминесцентных свойств полученных материалов,

-оценка влияния параметров полученных материалов на характерно -тики созданных на их основе приборов : фотопреобразователей , датчиков излучения , мишеней видиконов .

Научная новизна представляемой работы : определяется использованием новых принципов в управлении гомогенными реакциями, протекающими в условиях высокочастотного разряда, комплексным подходом к иэу юнию фотоэлектрических , оптических параметров полученных материалов с использованием различных методов не применявшихся ранее для исследований a-Si:H'- эффект Мессбау-opa , ультраплгкая рентгеновская эмиссионная спектроскопия.

- 6 -

Положения,выносимые на защиту:

Положенно 1 : Степень разупорядочения структурной сетки a-Si:Н , изменение числа оборванных связей ..соотношение концентраций моно-к д:гидридам кремния определяют плотность состояний кап в " хвосте " зоны пройодимости , так и о середине щели подвижности. Измененне каждого из вышеперечисленных факторов - числа оборванных связей , величины отношения моно- к дигидридам .суммарное содержание оодорода-нс является решающим в перемещении уровня Ферми , хотя концентрация дефектов, а, следовательно, величина р,(с), могут меняться .

Положение 2: Трансформация неупорядоченной структурной сетки может быть достигнута при полевом воздействии на характер протекания гомогенных реакций в условиях высокочастотного разряда в си-лано-содержащей газовой смеси .Реализация инверсии типа проводимости, получение л,i,р типов - без введения легирующей примеси позволяет создать экологически чистую технологию осаждения пленок a -Si:H , приборов на их основе,с заданными и воспроизводимыми параметрами- .

Положение 3 : Варьирование положения уровня Ферми в щели подвижности в пределах / г.,, - г,- / = 0,50 * 1.10 эВ достигается без специального легирования , используя эффект " модифицирования " , " псевдолегирования " . Величина сдвига уровня Ферми после --.асветки зависит от его „первоначального положения : у "собственных " a-Si: Н пленок, имеющих / ес - c.f / = 0,80 ; 0,90 эВ , основное состояние оборванных связей - Д° -эффект минимален, имеющих основное состояние оборванных связей - Д - / сс - ef / < 0.8 эВ - составляет 0,2 : 0,3 эВ -обычный эффект Стаблера -Вронского , у пленок , имеющих основное состояние Д1 - / г,с - с( / > 0,90 эВ наблюдается " аномальный " эффект Стаблера - Вронского -сдвиг уровня Ферми к зоне проводимости .

Положение 4 : На основе данных микроструктурных исследований ,импульсной фотолюминесценции при энергии квантов больше ширины щели подвижности пленки с" собственным"типом проводимости . полученные п тетрадной системе .имеют однородную микроструктуру. При толщине d> 0,3 мкм обладают фоточувствительностью в ультрафиолетовой области спектра . Плотность состояний пленок в щели подвижности , иамерянная различными методиками , не превышает (2 : 3 ) 10' .-•¡i 'си * ,а величины (цг)р = (jit)., .

Положение 5 : При легировании бором пленок a-Si:II плотность локализованных состояний больше не только в центральной области щели подвижности, но и в области " хвоста " валентной зоны , чем для пленок . легированных фосфором , что связано с большей степенью ногомогенности микроструктуры в случае легирования борон. Положение 6 : Предложена принципиально новая технология введения редкоземельных ионов в неупорядоченную структурную сетку a-Si:II в процессе осаждения. Методика позволяет получать однородно легированные пленки при широком варьировании концентрации приноси, превышающий предел растворимости в кристаллическом кремнии , позволяет вводить одновременно несколько металлических и газообразных примесей при однородном концентрационном профиле по толщине пленки .

Положение Т. Все примеси редкоземельных металлов, за исключением Ей железа образуют в щели подвижности a-Si:Н полосу акцепторного типа, уровень Фс/рми оказывается локализованным в этой полосе. Ей образует в щели-подвижности a -Si: II полосу донорного типа , что может быть связано с особенностями заполнения 4f -оболочки Ей . При Т < 300 К легированные a-Si:H пленки могут иметь дырочный тип проводимости - примеси неодима и гольмия - , электронный - примеси тербия , диспрозия ,иттербия,- собственный- примеси самария, гадолиния , эрбия . D области высоких температур - Т > 400 К проводимость осуществляется по делокализованным состояниям зоны проводимости .

Положение 8 : D пленках a-Si: 11 , легированных Ег , обнаружена 1,54 мкм фотолюминесценция ,интенсивность которой не зависит от температуры в интервале ',2 К < Т < 300 К .

Положение 9 : Датчики для ультрафиолетовой области спектра , изготовленные на пленках a-Si: II , легированных диспрозием , имеют токовую чувствительность 0,1 '• 0,12 А / Вт в диапазоне 4,0Ü : 0,0 эВ .Мишени видиконп , изготовленные на основе модифицированных , "псевдолсгированных " пленок a-Si:II имеют разрешение не хуже 2000 ТВ линий / мм , напряжение отсечки - менее Z В . интервал рабочих температур +20° : -30" С , что соответствует параметрам мишеней , изготовленных зарубежными фирмами . Спектральная чучствительность p-i -n структур , изготовленных на основе пленок a-Gi: II, осажденных в тетродной системе имеет максимум 0.66=0.58 мкм .т.о. подогнана

под чувствительность человеческого глаза . токовая чувствительность в данной диапазоне спектра 0,1 : 0,14 А / Вг . что позволяет использовать данные структуры в качестве датчиков видимого излучения .

Все представленные результаты , по которым сформулированы научные положения , получены впервые .

Значение результатов : результаты исследования полевого воздействия на протекание реакций в условиях высокочастотного разряда привели к пониманию кинетики роста пленок a-Si:Н , к созданию новой .экологически чистой технологии . Получение модифицированных , " пссвдолегированных " пленок позволило уменьшить плотность локализованных состояний в щели подвижности.число дефектов, что привело к принципиально новому решению- отказу от традиционно ■ применяемых токсичных примесей как при нанесении легирован -них , так и нелегированных пленок a -Si:Н .Создана принципиально новая технология введения металлических примесей- на примере же -<;<еза и редкоземельных металлов - в неупорядоченную структурную сетку a -Si:И .что позволило получить однородно-легированные по толщине пленки при широком варьировании концентрации примеси, превышающей предел растворимости в-кристаллическом кремнии . Технология позволяет сводить одновременно несколько примесей: как из газообразной , так и твердой фазы при различной концентра -ции ..Введение некоторых РЗМ -Er,Dy привело к возможности созда -ния новых материалов со светоизлучательными свойствами, необходимыми для свстоволоконной оптики .

Практическая ценность :

Создание' методик полевого воздействия на протекание процессов разложения сплана в условиях" высокочастотного разряда , протекание процессов на поверхности растущей пленки привело к разработке технологии осаждения пленок аморфных гидрированных полупроводников. Найдены корреляции в ряду.' условия получения -структура материала - его свойстпа - параметры приборов . Разработана методика управления свойствами пленой бос добавления легирующей примеси . Полученные пленки им'.ют свойства , аналогичные свойствам пленок , осажденных при введении доиорной или акцепторной пртг..-

сей . Изготовленный материал использован dmccto слабо легированного бором елея a—Si: Н в качестве активного слоя мишени силикона . датчиков видимого излучения . что дает возможность исключения работы с токсичными газами и устраняет неизбежное загрязнение ими камеры , приводящее к появлению неконтролируемых примесей в слоях приборов . Наблюдение " аномального " эффекта Стаблера -Вронского дает возможность улучшение приборов во время эксплу£1тации. Исследование механизма легирования как традиционно используемыми, примесями - бором , фосфором , так и металлическими - железом , редкоземельными металлами позволяет определить оптимальные технологические условия для максимальной эффективности легирующего компонента . Найдена корреляция фотоэлектрических свойств легированных РЗМ a-Si:H пленок с размерами ионного радиуса РЗМ . Обнаружена 1.54 мкм фотолюминесценция d пленках , легированных Ег . На основе исследованных материалов изготовлены приборы : фотоэлектрические преобразователи с барьером Шоттки и p-i-n структуры , мишени видиконов . датчики видимого и ультра-фнолето-зого излучений . Спектральные характеристики датчиков видимого света подогнаны под видность человеческого глаза .

Совокупность полученных в диссертационной работе результатов можно рассматривать как вклад в развитие перспективного направле-ния-разработка физико-технологических основ получения гидриоованных тетраздрически-координированных полупроводников .

Апробация работы :

Результаты работы докладывались на следующих Всесоюзных и Международных конференциях :

VI конференциях по Физике и технологии тонких пленок ( Ивано-Франковск . 1983,1986,1Э80,1990Г ) , всесоюзном семинаре "Аморфный кремний и другие А " ( Ленинград , 1903 , 1984 . .

1991 ) , Всесоюзном совещании " Аморфный кремний и его- использование в солнечной энергетике " ( Ленинград , 1984 ) , 1, ?. 3-см Всесоюзных совещаниях " Новые материалы для голиознергетики " ( Геленджик , 1980 . 1990 , ¿992 ) , Выездной сессии по отекло образным и аморфным полупрогзодт/чам ( Ипано-5ранковек , 1Э«8 ) , Всесоюзной конференции " Достижения и пути развития электрографической техники " { Грозный , 19ÜG ) , Всесоюзной конференции по процессам роста и синтеза полупрогюдж.новых крпстгплон и илу ■■

нок ( Новосибирск . 1986 } . Международной конференции " Не -кристаллические полупроводники -89 " ( Ужгород 1909 ) , Всесоюзном сооощании-семинаро " Аморфные полупроводжаш и диэлектрики на основе кремния " ( Одесса 1989 ) , Всесоюзной конференции " Фотоэлектрические явления в полупроводниках " ( Ташкент 1909 ) , Всесоюзном совещании по прикладной Мессбауэровской спектроскопии ( Москва 1980 ) , Международных конференциях по " Аморфным и жидким полупроводникам " 1991 , 1Э93 , " Тонкие пленки " , 1939 . Результаты диссертационной работы докладывались также на научных семинарах лаборатории " Аморфных полупроводников" . " Электрических и оптических явлений в полупроводниковых структурах " ФТИ РАН, на радиофизическом факультете ИГУ им. Т.Г.Шевченко , на физическом факультете ВГУ им. П.Стучки .

Публикации: по теме диссертации имеется 70 публикаций . Основные результаты содержатся в 55 работах . Список основных работ приведен в конце автореферата .

Структура и объем диссертации : Диссертационная работа состоит из 5 глав , заключения и основных выводов , списка цитируемой литературы . Полный объем составляет 280 страниц текста , включая список литературы и рисунки .

Содержание работы;

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации и выбор объекта исследований .формируются цели и задачи работы , се научная новизна и практическая ценность . В первой гласе рассматриваются процессы роста пленок аморфного гидрированного кремния при использовании основных методов оезкления - с помощью высокочастотного, разложения силаносодсржадо. ■ газовой смеси и при высокочастотном распылении .Процесс роста пленок состоит из одновременно протекающих процессов: диссоциации молекул си,пана в плазменном промежутке .диффузии компонентов к подложке , протекания гетерогенных реакций на поверхности подложки.В условиях высокочастотного разряда диссоциация молекул силана приводит к образованию радиктоп , ионов ( Н, БШ, , бЛЬ ). к протеканию пир.-\ги;тн-чзских религий .Качество растущей пленки , концентрация о ^рглч пых tn.i7.oii кремния . их зарядовое '/."стояние , число доыти» .>п-

ределяется соотношением компонентой ЗШ.^/ЗШ;, высших силанов & разрядном промежутке. Используется постановка одномерной задачи для описания изменения концентрации компонентов и разрядном про -межутке при варьировании расстояния меиду электродами. Приводятся константы скоростей реакций основных компонентов друг с другом в результате пиролиза и развала молекулн силана вследствие элок -тронного удара . Приводятся данные о влиянии протекания реакций на стенках камеры на величины концентрации фрагментов распада молекулы силана . Приведены коэффициенты диффуаии • - основного транспорта фрагментов гомогенных реакций к поверхности подложки основных компонентов .Для расчета скорости роста пленки определяются потоки основных радикалов ,ЗШ2,5Ш) настенку -с учетом констант скоростей основных реакций их образования и ухо -да с поверхности .Рассматривается влияние основных технологи -ческих парат,ютроп -расстояния между электродами , высокочастот -ной мощности , давления газовой смеси.скорости ее прокачки на величину отношения БН^/ЯШ«. скорость роста пленки . Увеличение расстояния между электродами , скорости прокачки газовой смеси, уменьшение высокочастотной мощности , давления приводят к умень -тени» отношения дигидридов к тригидридам кремния . уменьшению скорости роста . уменьшению числа дефектов в пленке .

Гетерогенные реакции , происходящие на поверхности растущей пленки,рассматриваются с учетом различия типов фрагментов реакций распада молекулы силана , подлетащих к подложке . Рассматриваются различия в кинетике роста пленок в случае использования диодной ( состоящей из двух электродов ) ,и тетродной ( имеющей дополнительные сетки- электроды в разрядном промежутке )систем . Показано , что взаимодействие радикала , диффундирующего из га -зовой фазы . с поверхностью пленки в случае диодной системы является прямой химеорбцей радикалов ( 81; П4 ) , в случае тетродной системы-химсорбция через промежуточное состояние, либо протекание реакции димеризации с образованием дисиланоп . Приводятся модели гетерогенного катализа с образованием различных промеж/точных состояний в'зоне роста ЗШ^ЭШг, -комплексов в случае диодной системы и БИКШ; - в случае тетродной системы : Рассматриваются механизмы образования оборванных связей на поверхности растущей пленки . Ириподятся данные о различии химического состава плмнни

в зоне роста в случае диодной и тетродной систем при увеличении температуры подложки : в диодной системе увеличение температуры подложки приводит к резкому изменению состава . в то время как d случае тотродной системы состав пленки практически не меняется вплоть до температуры 350' С . Концентрация оборванных связей кремния с зоне роста в диодной системе больше , чем о тотродной . причем в зависимости от температуры подложки механизм обоазова -ния оборванных связей различен.При температуре подложки ¿ j 200° С он определяется экстрагированием водорода.; S1 Нл , а при повышении температуры до "400" С разрывом слабых кремний-кремниевых связей . что имеет место в тетродной системе.В тетродной системе посто -янство скорости роста при варьировании температуры подложки до 350IJ С объясняется на основе постоянства состава зоны роста пленки . В случае диодной системы скорость роста определяется температурой подложки. В случае тетродной системы скорость роста линейно зависит от потока радикалов на поверхность растущей пленки, В случае диодной системы не наблюдается линейной зависимости скорости роста пленки от потока радикалов . Рассматриваются воздействие отжига в'атомарном водороде на величину концентрации дефектов . Рассматривается процесс " подтравливанин " .т.е. образования летучих компонентов , уменьшения концентрации слабо связанного водорода . Методика отжига в атомарном водороде- как в процессе осаждения пленок, так и после изготовления структур на их основе может быть использована для уменьшения числа дефектов . . .. Бо второй. главе, приведены экспериментальные исследования связи трансформации неупорядоченной структурной сетки и фотоэлектрических свойств пленок a-Si:H .полученных в диодной емкостной системе . Исследованы корреляции в ряду: гомогенные ( плазмохи-мнческие ') реакции - гетерогенные, реакции - технологические параметры -соойстса пленок a-Si:íf . Параметры осажденных пленок исследованы с помощью методик : измерения температурной зависимости фото - и темповой проводимости , оптической ширины запрещенной зоны , инфракрасной спектроскоп]«! .емкостной спектроскопии ультра-мягкой рентгеновской эмиссионной спектроскопии ,электронной микроскопии , фотолюминесценции , метода комбинационного рассеяния ( рамановской спектроскопии ) , исследований гмрлмстроо структур с барьером Шоттки и p-i-n структур . Проанализированы

возможности методик и их техническая реализация. При исследовании роли водорода в формировании неупорядоченной структурной сетки a-Si:H с качестве модельного объекта использовали пленки a-Si, полученные различными методами.В результате исследований меха -низма токопереноса в a-Si показано , что положение уровня Ферми определяется полосой локализованных состояний , расположенных на расстоянии 0,4 эВ от уровня порога подвижности , при низких температурах проводимость осуществляется по этой полосе, при повышении температуры реализуются переходы ег сс, что характерно для всех пленок a-Si пне зависимости от способа их получения. Предполагается , что указанная полоса характерна для структурной сетки негидрированного кремния . При введении водорода в неупо -рядоченную структурную сетку меняется механизм токопереноса , преобладает проводимость по делокализованиым состояниям,увеличивается Фоточувствительность.Рассмотрены различные способы организации структурной сетки ,т.е.влияние технологических параметров на - фотоэлектрические свойства a-Si:И пленок,полученных из различных газовых смесей. Фоточувствительность пленок a-Si:H , получе-ных из смеси(52 SiH4 + Аг) при малой скорости осаждения слабо зависит от суммарного содержания водорода при наличии преимущественно моногидридных связей водорода с кремнием.Уменьшение молекулярного веса газа-разбавителя ( использование водорода, гелия ) , уменьшение высокочастотной мощности приводят к уменьшению концентрации дефектов - увеличению фоточувстсительности , уменьшению гетерогенности микроструктуры , величины отношения б0/6г , величина оптической ширины запрещенной зоны не меняется . На основе полученных данных выбран состав газовой смеси , дающей возможность осаждать пленки в диодной системе с минимальными величинами неоднородности микроструктуры . С помощью методики УМРС ( ультрамягкой рентгеновской эмиссионной спектроскопии) экспериментально подтверждено предположение о существовании минимума плотности состояний g(c) при ес си1Г, 0.4 эВ : фотопроводимость максимальна прИдЕ^^ 0,4 эВ . Прослежена связь между снижением g(e) в области г.,. - е,- » 0,5 эВ , ростом , изменениями микроструктуры , содержанием й 'типами связи водорода с кремнием.Для диодной системы проанализированы различные методы управления свойствами a-Si:H - варьирование характера протс-

кания гетерогенных реакций { изменение ■ мпературы подложки ), гомогенных ( изменение скорости прокачки . давления и высоко-частотной мощности с целью изменения скорости осаждения) реакций. Рассматривается роль структурных факторов •-'суммарного содержания водорода , отношения моно - к дигидридам SiH/Silb з формировании числа дефектов , определяющих параметры пленок a-Si: Н . Варьирование температуры подножки (при постоянство проте"ания гомогенных реакций ) от 200' до 4001) С приводит к различный комбинациям вхождения водорода в неупорядоченную структурную сетку a-Si:H : уменьшению суммарного содержания от 20 от 5 ат % , к уменьшению величины отношения SiM/SiHr от 0,9 до 0,3 .Одновременно наблюдается уменьшение энергии активации температурной зависимости темповой проводимости - & Е<у от 0, 80 до 0,42 эВ , что аналогично случаю легирования фосфором . Изменение величины оптической ширины запрещенной зоны составляет лишь от 5,75 до 1,65 эБ-Подобный эффект , названный " пссвдолегированием " или модифицированием, наблюдается и при изменении протекания гомогенных реакций : l, также приближается к г.,. на величину 0,25 эБ . Перемещение с, может происходить при уменьшении величины S^SiH.SiH , суммарного содержания водорода , так и при увеличении суммарного содержания водорода и отношения ¡Г=8Ш, /SiH. Однозначной связи между перемещениями r.f , и суммарным содержанием водорода но обнаружено , как и не обнаружено связи между сдвигом f.; в сторону ес и изменением числа оборванных связей - поело облучення ионами Аг: перемещения с, не наблюдается .

Согласно данным УМРС сдвиг rt сопреаождается расплкванием максимума g(£) в середине зазора подвижног-ти. хотя по данным емкостной спектроскопии значения в(с) остаются практически неизменными. По данным раыановсксй спектроскопии увеличение температуры подложки приводит к плавному увеличению ©¡u от 480 до 500 см" 1 . в то же время изменения скорости осаждения за счет изменения высокочастотной мощности , давления , изменение скорости прокачки газовой смеси Í скорость осуждения постоянна) не приводят к изменению <йхо . Данные пс измерениям фотопроводимости пленок a-Si: Н, полученных при повышении температуры подложки { фотопроводимость возрастает) , при увеличении скорости осаждения ( фотопроводимость падает ), при увеличении скорости прокачки газовой смеси

(фотопроводимость практически постоянна ) но д&эт возможности сделать вывод об однозначной связи меяду перемещениями уровня Ферми-ег , изменениями структурных факторов и ¡*(г.) . Анализ данных измерений пара!.1етров структур с барьером Шоттки., сформированных на данных пленках , а также энергии активации Фотопроводимости в интервале температур Т = 250 - 300 К дают возможность сделать вывод^ что увеличение температур'-! осаждения приводит к сужению "хвоста " плотности состояний со стороны зоны проводимости . Падение фотопроводимости обусловлено увеличением числа центров рекомбинации носителей. Использована м <дель перезарядки трехцентровых 81-!Н31 связей для объяснения эффекта " псевдолегирования " . модифицирования . Предложен способ осаждения " псевдолегированных " , модифицированных пленок , параметры которых аналогичны параметрам пленок , полученных при легировании фосфором , при введении Фос-фина в газовую смесь. Полученные пленки могут быть использованы в качестве " п " слоя при создании мишеней видиконов , датчиков , полевых транзисторов . без использования токсичного фосфина . без последующего неконтролируемого загрязнения камеры .

Основным недостатком пленок . полученных в диодной системе, является малая величина (цг)р -удельного сдвига дырок, вследствие чего данные пленки нецелесообразно использовать при создании таких приборов как мишени видиконов , фотопреобразозатели , т.е. таг.) , где необходимо обеспечить равенство (дт:),, = (цт)г, . В случае создания полевых транзисторов можно использовать пленки , полученное в диодной системе при высокой температуре осаждения.

В -третьей . главе представлены результаты исследовании параметров пленок, полученных за счет изменении конструкции плазменного про! южутка . за счет " полевого " воздействия на характер протекания гомогенных реакций в условиях высокочастотного разряда , что было предложено автором впервые .

Рассмотрены режимы течения и физике-химические процессы г, многоэлектродной системе , проведен учет конвективных потоков газов, определены параметры разряда: концентрация электронов г. разрядном промежутке, энергия ионов при стандартных значениях технологических режимов .

При моделировании процессов роста пленок мо*»:о пренебречь конвективными потопами . учитывать только диффузию . Показано , что

изменение протекания гомогенных реакций возможно как при изменении импеданса плазмы, подсоединения дополнительного колебательного контура к промежуточной сетке-электроду , так и с помощью приложения к ней потенциала . Оптимизация процесса осаждения с целью получения пленок а-Б1:Н с минимальной концентрацией дефектов включает о себя : увеличение концентрации электронов в плазменном промежутке при малом потенциале плазмы, вследствие чего увеличивается скорость нанесения пленок ( уменьшается влияние р»зличного рода загрязнений )с одновременным уменьшением интенсивности бомбардировки иенами поверхности пленки в процессе роста . Увеличение концентрации электронов обуславливает увеличение концентрации водорода- содержащих радикалов . активирует реакции, происходящие в зоне роста , увеличение концентрации долгоживущих радикалов, что но только приводит к улучшению параметров растущей пленки , но и к улучшению параметров интерфейса .

Для оптимизации процесса нанесения пленок в многоэлектродной системе необходимо выбрать число сеток, расстояния между сетками-электродами ( а ) , высокочастотным электродом и подложкой ( в ) , между высокочастотным электродом и сеткой ( с ].На основании экспериментальных данных выбраны следующие значения величин : а-20 --25 мм , в=70-80 мм,с=30-35 мм,число сеток равным 2.Конструктивные параметры сегок-электродов: диаметр,количество отверстий для подачи газов,диаметр газоподающих трубок подобраны экспериментапьно. Данные по * исследованиям микроструктуры полученных пленок свидетельствуют о том , что гетерогенность микроструктуры составляет менее 50 I , в то время как для пленок . полученных в диодной системе , минимальный размер нео/.,н. ¡юдностей 200-300 X . Содержание водорода составляет 8-12 ат / преимущественно в виде ио-ногидридных связей . Полная концентрация водорода , определенней методом обратного розерфордовского рассеяния, совпадает с величиной концентрации определенной с помощью.метода ИК - спектроскопии, что свидетельствует о преимущественной реализации моно-гидридных связей .При нулевом потенциале на промежуточной сетке- электроде , вне зависимости от изменения температуры осаждения ( 240 ; 320' С ) получены пленки , уровень Форми которых находится вблизи ?,.:?, , т. с. с 0, 85 < А Ее» < 0,95 оВ . Изменение температурь'; подло?!К!1 в указанном диапазоне но приводит к изменению

положения Cf . что согласуется с данными , > приведенными в главе 1 для случая присутствия лишь одного типа радикалов вблизи поверхности растущей пленки .

Варьирование протекания гомогенных реакций-изменением импеданса сетки , высокочастотной мощности , скорости прокачки газовой смеси-приводят к изменению величины 0, 85<лёг<1,10 оВ , т .е. аналогичным результатам при слабом подлегировании пленок a-Si:H бором в диодной системе . При . изменении величины приложенного к промежуточной сотке потенциала наблюдается смещение уровня Ферми в направлении к зоне проводимости , т. е. к получению материала, как в случае легирования фосфором .

Определение величины плотности состояний в щели подвижности в пленках , полученных в многоэлектродной системе, производилось с помощью следующих методик • метода , учитывающего распределение электрического поля в о-i-п-структурах и в структурах с барьером Шоттки , метода видикона , метода постоянного фототока . Для оценок. величин удельных сдвигов носителей заряда (jrc) использованы данные измерений стационарной фотопроводимости (6¿) ,фотопроводимости по методу видикона ( в квазистационарном режиме ). время-пролетную методику для определения носителей заряда в нестационарном режиме . Проведено сравнение величин , полученных с помощью различных методик , на основании равенства величин (¡it) , полученных в нестационарных и стационарных режимах сделан вывод о малой величине концентрации глубоких ловушек для a-Si:И пленок , имеющих " собственный " тип проводимости . Представлены результаты исследований зависимости фотопроводимости от й(г., ) от положения g¡(e) и от-температуры . Зависимость 6,¡, от к(сг) подобна зависимости от концентрации электронов с неспаренными спинами равной концентрации оборванных связей в состоянии jf .При малых значениях g(£t) бф падает при сдвигах cf от t к середине Е„ ( точка Ес/2 ) ,что означает , что величина фотопроводимости в большей степени определяется изменением- зарядового состояния оборванных связей , чем изменением их концентрации , что справедливо лишь для пленок с малой поличиной p,(cf) .

Было также установлено . что ?Ázr) имеет немонотонную зависимость от Ef и имеет минимальное значение при г.,. - с, * 6,- 2, чго подтверждает вышеприведенное предположен;!"' . Из измерений стацио-

нарной фотопроводимости определялась величина (ftt)ss » бф/ерйФ, где а - коэффициент поглощения при энергии кванта 2 эВ , р =1-квантовый выход , Ф - поток фотонов , е - заряд электрона .

Удельные сдвиги носителей заряда в нестационарном состоянии (mí)cc, определялись по измерению количества собранного заряда при дрейфе Фотовозбужденного коротким импульсом света малого еаряда Qi ( по методике Гехта ), изменение полярности напряжения на структурах дает возможность определения(nt)cc электронов и дырок.

Определены зависимости от величины плотности состояний

) : (ta)£t падает с ростом g(r-, ), a (jxt)^ - практически не зависит от п(ег) . По мерс движения с, от ес в направлении к F./2 наблюдается увеличение (цх)£й - по данным методики Гехта и по данным времяпролетной методики , а по величине приближаясь к значениям . Для измерения (цХ)Р использованы ВАХ мишеней

видикона, в области насыщения фототока, где длина дрейфа (jií)De--í > 1. , что даст возможность оценить (>jlX ) р и сравнить с данными, полученными времяпролетной методикой. В накопительном квазистационарном режиме видикона период сканирования 1/40 с и по величине полученные данные занимают промежуточное положение между

(jlt)/s И (nt)ss .

В результате обработки ВАХ мишеней , сформированных на слоях a-8i:H с различными ь~личинаш ¿ Ел-,показано , что при увеличении

■ г, 1 я 4 i

плотности состояний с 3x10 ' до 4x10 эВ см (в области 0,5:0, б эВ от ev ) величина (дх)^ падает от 10~9 до 3x10"40 см" В"1 . Таким образом , (дг)£й - 1/R(cf), где к(с, ) можно рассматривать как плотность состояний глубоких дырочных ловушек, ограничивающих (цх)£с .

Концентрация дефектов ( при предположении , что полоса дефекта имеет ширину 0,1 эВ ) , определенная методом постоянного фототока Ю17 • 4х1018 эЕГ1 см"'3 , удовлетворительно совпадает со значениями , полученными по методу видикона . Методом температурного гашения фотопроводимости определено энергетическое положение локализованных состояний , играющих роло глубоких ловушек для дырок : они находятся на расстоянии 0,6 эВ от tv , Получено удовлетворительное согласие с данными по методу видикона . На основании полученных результатов построена Функция плотности состояний в щели подвижности , приммкающон к £у •

- 19 -

При измерении спектров фотолюминесценции на пленках a-Sí: Я , полученных в многоэлектродной системе , при интенсивном пикосе-кундном возбуидении показано . что данные пленки могут быть использованы для создания резонаторов .

Исследование стабильности параметров пленок под действием облучения -эффект Стаблера-Вронского - было проведено на пленках с различными величинами aEfr.т.е. с различной степенью модифицирования , "псевдолегирования ". . Показано ,что пленки , имеющиеАЕу< 0,80 эВ .зарядовое состояние оборванных связей Д , • обнаруживают обычные изменения плотности состояний, вследствие чего уменьшается фотопроводимость , а уровень Ферми перемещается к zv .Для пленок, обладающих " собственным " типом проводимостилЕу) 0,05 = 0.95 эВ . величиной плотности состояний (2 : 4)xiO' эВ ' cm*j , изменения gXc) под действием облучения Ф = 100 мВт/см меньше , чем у пленок СдОг« 0,80 эВ , а пленки 0,95 эВ демонстрируют

"аномальный " 'эффект Стаблера -Вронского-сдвиг уровня Ферми к

.В четвертой „главе рассматривается влияние организации неупорядоченной структурной сетки на зарядовое состояние примесных атомов и . в свою очередь ,влияние примесных атомов, введенных в процессе роста пленки, на степень дефектности сетки. Традиционно-ис-пользуемые примеси : бор, фосфор ,азот вводились из газовой фазы.

Введение металлических примесей производилось с помощью разработанной методики осаждения .

Широкое варьирование технологических параметров кслцентрации примеси от 0,1 до 10 % в случае газообразной примеси .температуры подложки , степени чистоты легирующей примеси-позволило получить некоторые закономерности изменения фотоэлектрических параметров при легировании a-Si:H бором . Показано , что величина фотопроводимости Слабо зависит от уровня легирования , от концентрации диборана в газовой смеси , в то время как величины темновой проводимости .энергии активации температурной зависимости электропроводности определяются уровнем легирования , температурой осаждения., степенью чистоты диборана . Микроструктурные исследования легированных бором пленок позволили обнаружить большую степень негомогенности микроструктуры . Использование дополнительной очистки диборана позволило обнаружить эффект "компенсации" при большой концентрации вводимой примеси .

Па основании полученных результатов исследований фотоэлектрических , оптических параметров легированных пленок сложно решить проблему малой электрической активности примесных атомов в неупорядоченной структурной сетке a-Si: 11 без определения зарядового состояния введенной примеси . Мессбауэровская спектроскопия позволяет определять зарядовое состояние примеси , но для традицион-но-вводиных примесой-бора, фосфора-она непригодна , нужны металлические примеси , имеющие соответствующие изотопы . Изотопы Fe , изотопы РЗМ являются мессбауэровскими изотопами , поэтому возможна идентификация их зарядового состояния с поыгцью мессбауэровс-кой спектроскопии .

В данной работе впервые продемонстрировано влияние примесей . РЗМ, Fe, введенных в процессе осаждения , на фотоэлектрические параметры пленок a-Sí:H . 'Для идентификации зарядового состояния примесных атомов использовалась мессбауэровская спектроскопия на изотопах Fe', Sm!4y . Euíf'! , Ду!<5! . Автором был предложен метод введения металлических примесей : метод высокочастотного распыления монокристаллической мишени кремния и мишени соответствующего металла в газовой сысси водорода , силана , аргона ..Показано .что наименьшее число дефектов в полученных пленках было в случае использования газовой смеси следующего состава : аргон -25 ; 05 % , водород - 25 ■' 30 % . силан - 40 • 45 % об. Температура подложки- 380° '• 390° С .расстояние между мишенью и подложкой - 65 :75 мм, напряжение на высокочастотном электроде-350 '• 990 В. давление газовой смеси - 2 : 4x10 : мм. рт. ст. . Полученные данным способом пленки имели величину оптической ширины запрещенной зоны, равную 1,70 эВ . Легирование пленок a-Si:H Fe и РЗМ при концентрации вводимой примеси 0,1 % ат при температуре осаждения 220,J : 3901'1 С не сопровождается-изменениями величины оптической ширины запрещенной зоны - Ег = 1,70 оВ .

Для нелогированных пленок a-Si: Н , осажденных при Т - 380° С в температурном интервале 250 •' 500 К зависимость электропроводности от температуры была линейной в координатах lg6 - 1/Т с энергией активации Е - 0,58 эВ . Фоточувствительность составляла 10' при освоении \ « 0,05 мкм , Ф Ш: фотон см с , т.е. параметры пл.'нон б!У>н такими wo, -.ак у пленок , полученных в диодной систем.- .

Легирование пленок примесями Fe и РЗМ (за исключением Ей) приводит к уменьшению электропроводности, возрастанию Е. Характер температурной зависимости электропроводности в координатах 1r6 - 1,'Т остается линейным . Данные изменения относятся лишь к пленкам , полученным при температуре Т - 380° С для пленок, осажденных при Т=280 С, легирование не меняет параметров электропроводности . Нс-легированные пленки имели электронный характер проводимости- знак термоэде-отрицательный в диапазоне .температур 200 i Т < 500 К . Температурная зависимость термоэде в координатах S - 1/Т линейна с энергией активации Е 0,58 эВ .

Легирование пленок примесями РЗМ сопровождается, падением абсолютной величины термоэде . По влиянию на термоэде все. РЗМ могут быть разделены на четыре группы: 1) тербий , диспрозий, иттербий не меняют знака термоэде . в интервале температур 250¡500 К, а с ростом температуры величина S уменьшается - температурная зависимость S - 1,'Т линейна . Железо также относится к этой группе . 2) самарий , гадолиний . эрбий понижают абсолютное значение S при Т = 295 К. ее величину невозможно определить , но при Т 350 К знак становится отрицательным, линейность температурной зависимости S остается . 3) неодим , гольмий приводят к положительному знаку S при 295 К. При более высоких температурах происходит инверсия S , а в координатах S - 1/Т зависимость оказывается нелинейной. 4) европий понижает абсолютное значение S, хотя знак остается отрицательным ( в координатах S - 1/Т зависимость лннейна с энергией активации^- 0,23 эВ) . Энергия активации электропроводности пленок a-SI:H , легированных Ей , равна4%= = 0,25 эВ , в отличие от всех остальных РЗМ , Ей образует в щели подвижности полосу донорного типа .

Спектры фотолюминесценции нелегированных a~Si:H пленок . осажденных при температуре Т=380'С, представляют собой наложение двух полос с максимумами 0,95 эВ ( более интенсивная полоса ) и 1,35 эВ ( менее интенсивная полоса ) . Введение примесей РЗМ при концентрации 0,1 ат % ( за исключением Ег и Ду) приводит к подавлению фотолюминесценции . Легирование Ег приводит к появлению Т, 54 мкм фотолюминесценции при комнатной температуре . что обусловлено переходами иона Ег из возбужденного 41в Hfs/z. основное состояние . Интенсивность 1.54ик фотолюминесценции практически но

зависит от температуры в диапазоне 35 300 К , в то время как интенсивность " собственной " ( 1,35 эВ ). фотолюминесценции становится почти равной нулю при 270 К . Исследовано влияние отжигов на интенсивность 1.54 мкм ФЛ : отжиг в вакууме 700° С практически не влияет на интенсивность 1,54 мкм ФЛ , хотя имеются изменения в форме спектров : исчезает пик при Е= 0,787 эВ и появляется в области основного пика Е = 0,801 эВ , Е - 0,812 эВ , что может свидетельствовать об изменении локального окружения ионов Ег. Увеличение температуры отжига до 800° С приводит к увеличению интенсивности 1,54 мкм ФЛ в a-Si: Н Ег пленках . Вместе с тем , уменьшения интенсивности 1,54 мкм ФД при увеличении температуры от 35 до 300 К , что характерно для 1,54 мкм ФЛ в кристаллическом кремнии , в исследованных пленках не обнаружено .хотя величина Е опт изменилась при отккге .

Спектры фотолюминесценции пленок a-Si:H, легированные Ду имеют, по сравнению со спектрами нелегированных пленок следующие особенности: уменьшается интенсивность поло ,ы 0,9 эВ (соответствующей'"дефектной" полосе ) .появляются новые полосы - при 0,99 , 1.03 и 1,38 эВ . Интенсивность фотолюминесценции , соответствующей 1,03 эВ,возрастает с ростом интенсивности возбуждения , а ширина полосы имеет тенденцию к сужению .

Идентификация зарядовых состояний примесных атомов (Meñ1,Не"') проведена с помощью мессбауэровской спектроскопии. С.руктура спектров зависела от температуры осаждения в случае примесных атомов Fe и Ей . Для пленок a-Si:Н Ей.полученных при температуре Т - 380° С; спектры примесных атомов Ей представляют собой наложение интенсивной линии Ей2* и менее интенсивной линии Ей3* , для пленок . осажденных при Т « 280° С,спектр представляет собой лишь линию Ей21. Наличие Ей3*" в спектре свидетельствует о присутствии ионизованных доноров , тогда как Ей"1 - электрически - неактивных ассоциатов " Ей''1 - 0" " .

Для Fe, в случае осаждения пленок при Т « 250° С . спектры представляют собой дублеты . отвечающие Fe'" . Для пленок a-Si:H Fe , осажденных при Т « 380° С , в спектрах появляются дополнительные линии , связанные с существованием изолированных центров Fe3"1", являющихся электрически-активными, образующими в щели подвижности a-Si:H полосу акцепторного типа , лежащую на 0,80 эВ ниже

ес .В спектрах пленок . осажденных при Т=300 С, появляется третья составляющая , отвечающая Fe"'.

Сопоставление моссбауэрозских спектров пленок, осажденных при Т=300"с и Т"300°С, позволяет сделать вывод о том , что сдвиг уровня Ферми в первом случае может быть связан с влиянием электричес-ки-акивных центров Fe ,а во втором - с добавлением эффектов модификации.

При варьировании концентрации Fe в диапазоне от 0. 05 до 0,5 % ат в пленках a-Si:Н, осажденных при Т=380° С .наблюдаются следующие изменения в характере спектров : увеличение концентрации до 0.5 ат % приводит к появлений линий , характерных для соединения силицид железа (Fe -Si ) ,в то время как при меньших концентрациях параметры спектров аналогичны параметрам спектров при концентрации 0.1 ат % .

Примесные атомы самария Sm (Sm14a) и диспрозия Dy (Dy*61), введенные в неупорядоченную структурную сетку a-Si:H , независимо от температуры осаждения пленок, имеют зарядовое состояние Sra51, Dy,H , т.е. образуют электрически - неактивные ассоциаты типа " Ме3' - (Г ".

На основании данных мессбауэровской спектроскопии . фотоэлектрических измерений параметров пленок a-Si:Н, нелегированных' н легированных Fe (т.е. с незаполненной 3d оболочкой) и РЗМ ( с незаполненной 4f оболочкой ), установлено , что эффективное легирование пленок a-Si:П наблюдается лишь в случае минимальной концентрации дефектов , т.е. при использовании данного метода получения пленок , тй.1пература осаждения должна быть Т - 380° С . В этом случае доля электрически активных атомов не превышает 0,14 от общей концентрации примеси. Для пленок . осажденных при температуре 280° С, все примесные атомы оказываются в электрически неактивном состоянии , образуя ассоциаты типа " примесь-дефект структуры ". При повышении температуры осаждения Т « 280° С наблюдается разрушение данных ассоциатов , что и приводит к возрастанию доли электрически активных центров.

Еи , в отличие от всех остальных РЗМ , что связано с особен -ностями заполнения áf- оболочки .образует полосу донорного типа , лежащую на 0,25 эВ ниже порога подвижности зоны проводимости .

Примесные атомы остальных РЗМ и Fe образуют в цели подвижности

a-Si: 11 полосу акцепторного типа , лежащую вблизи середины щели подвижности . Наиболее глубокие уровни образуют атомы неодима и гольмия ( на 0,15 эВ ниже середины щели подвижности ) , а наиболее мелкие - атомы тербия , диспрозия , иттербия ( на 0,05- 0,15 эВ выше середины зазора подвижности ) . Мессбауэровские спектры Fe3*" , Eu4*" , Sm3* , Ду3' отвечают электрически-неактивным ассо-циатам . Примеси , образующие сравнительно т мелкие уровни , стимулируют увеличение фотопроводимости легированных пленок по сравнению с нелегированными пленками . Примеси , образующие наиболее глубокие уровни - гольмий , неодим - подавляют фотопроводимость . Образование прниесяии ассоциатоз т.ипа " MeJ' - 0"' " в структурной сетке a-Si:H приводит к подавлению примесями " собственной " фотолюминесценции . •

Образование ассоциатов типа "Ме"' - " и одновременное разрушение центров рекомбинации типа " кислород - азот " приводит к стимулированию фотопроводимости с- пленках a-Si:H . легированных Ей , Лу , Yb ( при 295 К фотопроводимость м .¡жет возрастать более чем на 2 порядка по сравнению с нелегированными пленками ).

Легирование пленок a-Si:H двумя примесями производилось с целью установления возможности взаимодействия примесных атомов, в неупорядоченной структурной сетке. Были выбраны примеси , имеющие мессбауэровские изотопы и образующие в щели подвижности полосы донорного ( европий ) и акцепторного ( железо, диспрозий ) типов, пары - европий и железо , диспрозий и железо .

Легирование двумя акцепторными примесями - Fe и Ду - пленок a-Si:H но приводит к изменениям величин : оптической ширины запрещенной зоны . знака термоэде ( он остается отрицательным в интервале температур 250° 500° С ) по сравнению с данными величинами для нелегированных пленок , Концентрация каждой примеси равнялась 0,05 ат?> , с тем , чтобы суммарная концентрация была равна 0.1 ат % . Данные мессбауэровской спектроскопии свидетельствуют о том , что тонкая структура спектра Ду практически не изменилась , а спектры Fe для сложнолегированных пленок по сравнению с пленками , легированными только Fe, изменились. Наблюдается исчезновение в спектре Feb' линии Fe3' и появлрние Fe'1 , электрически - активные центры железа оказываются в ионизованном состоянии Fe"' . • При легировании донорной и акцепторной примесями ( Ей и Fe ) в

. - 25 ~

мессбауэровских спектрах Реъ' не обнаружено линии Feat , но на спектрах Ей1''' наблюдается увеличение интенсивности линии Ей 1 .

Положение уровня Ферми в цели подвижности a-Si:М , легированных двумя акцепторными примесями, определяется перераспределением носителей между акцепторными полосами . При' легировании донорной и акцепторной примесями положение уровня Ферми контролируется дефектами , возникающими в результате взаимодействия донорных и акцепторных центров .

Были измерены фотоэлектрические спектры кислорода и кремния . Для поверхностной области спектры аналогичны спектрам кластеров SiO и Si02 . Для объемной части пленок интенсивность спектра-0,1 резко падает , а спектр кремния представляет собой, спектр для тетраэдрически - координированного состояния атомов кремния . Не отмечается различия в энергии связи 2р - электронов кремния для легированных РЗМ и нелегированных пленок a-Si:H . В пятой глазе представлены характеристики приборов , полученных на основе пленок a-Si: Н, изготовленных в диодной и иногоэлектрод-ной системах.

Первые фотопреобразователи на основе a-Si:H п нашей стране были сделаны автором. Основные параметры «ТОП на основе барьера Шот-ки: напряжение холостого хода - ихх «0.45 В, ток короткого замыкания 1кз % 6 : 8 mA/cm¿ . фактор заполнения FF = 0,05:0,40 , эффективность 2=3 % . Дальнейшие исследования влияния технологических условий на параметры ФЭП проводились для пленок a-Si:H, осажденных в многоэлектродной системе , поскольку концентрация дефектов в них меньше , чем для пленок , полученных в диодном системе. Отмечалось , что наибольшая эффективность ФЭП достигается в случае использования собственного слоя a-Si:H , имеющих величину дЕд= 0,85:0.92 эВ . Представлены результаты комплексных исследо -ваний влияния изменения параметров " собственного " слоя : б,;, 'бт. дЕд-, я(г,) , (дт)г, , (цг)„ , а также примесей - фосфора , бора , кислорода . углерода на характеристики ФЭП . Легирование "собственного" слоя производилось из газовой фазы путем добавления в силано-содержащую газовую смесь диборана , фосфина , веды , метана . Исследованы структуры с барьером Шоттки ( ( n-i-Pt или p-i-Yb ) , а также p-i -п-^труктуры . Параметры легированных п и р слоев :AB¿= 0.35:0,30 оП, бт= 5x10 5 ом 1 см Уровень логирова-

ния определялся концентрацией примеси в газовой фазе : РП^Ш*-0.8 1,0 об % ,В;Л!,;/3.1Н.;-0,8-0.6 об %. Параметры "собственного " слоя варьировались в следующих пределах : 0,6 С4Е«й.0 эВ, 1x10 ' <(МГ)Г, <5x10"5 см2 / В , 10*10 <(дГ).,< 5x10 0 см '/ В . 10 ' Чбч < ' 5x10"9 ом ' см"1 . 10"8<б,;л' 10*? ом"' см*1. Изменения параметров "собственного " слоя достигались путем изменения импеданса промежуточной сетки электрода в многоэлектродной системе . что было впервые продемонстрировано автором . Представлены зависимости величины тока короткого замыкания от значения^ [^-собственных слоев , полученных в диодной и многоэлектродной системах . Увеличение * для пленок . полученных ь диодной системе , приводит к уменьшению величины тока короткого зашканик

Для пленок , полученных в многоэлектродной системе, изменение 1К8 при варьировании¿Е^-имеет немонотонный характер: имеет

максимальное значение при^Ег* 0,85 :0. 92 эВ . Величина напряжения разомкнутой цепи и,;( при увеличения^Е^-увеличивается как для ФЭП , изготовленных в диодной , тан и в многоэлектродной системах . Варьирование толщины " собственного " слоя от 0.1 до 0.28 мкм приводит к существенному увеличению фактбра заполнения - ГР . Исследована зависимость величины максимума спектральной чувствительности (Х^ах) от ееличиныдРо'" собственного " слоя с целью " "подгонки" параметров ФЭП под видимость человеческого глаза .Освещение производилось как со стороны п, так и р - слоев . Пр" освещении со стороны п- слоя увеличение^,!-" собственного " слоя до 0,90 эВ приводит к Х,^,, = 0,56-0,58 мкм , в го время как при освещении тех же структур со стороны р- слоя - 0,65 мкм токовая чувствительность структ/р 0,1=0,14 А/Вт , что позволяет использовать их в качестве люксметров .

Исследовано влияние легирования бором , фосфором , кислородом, углеродом на нагрузочные вольт -амперные характеристики ФЭП. Введение бора приводит к увеличении РР и Ц,х, величина 1кз практически но меняется по сравнению с ВАХ ФЭП, изготовленными на нелегированных слоях.Введение фосфора вызывает существенные изменения вида нагрузочных вольт-амперных характеристик : резкое уменьшение РГ и . пго связано с уменьшением Ц;х)у с легированных фосфором пленках . Вследствие уменьшения 0>1)р , увеличения дырки располагаются вблизи тыльного контакта , а электроны , имея

большую величину (цх) располагаются у фронтального контакта и при освещении данная структура ведет себя как диполь .

Введение кислорода производилось при различных температурах подложки : от 200° до ЯВ0° С. При температуре осаждения ? < 220°С влияние кислорода несущественно , при увеличении температуры осаждения до 380° С присолит к резкому изменению вида нагрузочных ВАХ : уменьшаются значения тока короткого замыкания , Фактора заполнения , т.е. наблюдается эффект . аналогичный при введении фосфора - уменьшение (дХ)., и резкое возрастание (мх)„ .

Пленки a-8i':H, легированные Ду . могут быть использованы в качестве датчиков для ультрафиолетовой области спектра . чувс- • тритсльность в диапазоне энергий 4,8S :6,0 эВ составляет 0,1: '■0,12 А/Вт .квантовая эффективность сбора носителей-0,4-0, 5 электрон / фотон .

Пленки a-Si:Н-перспективный материал для создания мишеней ¡зи-диконов , поскольку обладают: термостабильностью, высокой чувствительностью, малой потребляемой мощностью , малым весом . Как и фотопреобразователи ,мишень видикона состоит из нескольких слоев: прозрачного токопроводящего слоя , нанесенного на кварцевое основание (диаметром 28 или 18 мм ), легированного п , " собственного " , легированного р -слоя. Весь технологический цикл по изготовлению мишени мотет быть проведен без экспонирования на воздух .

Легированный n-слой получали как легированием из газовой фазы, так и методом " псевдолегирования " , " собственный " слой наносили в многоэлектродной системе. Разработана оригинальная технология изготовления мишени видикона в однокамерной установке Предложенная технология позволяет избежать использования фосфина, • использовать стандартные однокамерные установки .

Исследовано влияние изменения параметров " собственного " слоя на характер ВАХ мишеней : при значениях.»^ световые ВАХ п интервале напряжений до 20 В не насыщаются , npn^F^) ^ /2 напряжения насыщения близки к значениям напряжений насыщения мишеней ', сформированных на " собственных " слоях , иыеющихд%= Е^/2 .

Параметры изготовленных предложенной технологией мишеней: разрешение 2000 ТВ линий /мм , что соответствует квантовой эффективности, близкой 100 % , инерционность не более 15 t , интервал ра-

бочих температур + 20п

- 28 -

-30° С .

Заключение и основные вывода.

В диссертации представлены результаты экспериментальных • исследований механизмов осаждения , инверсии типов проводимости , состояния примесных атомов в неупорядоченной структурной сетке, аморфного гидрированного кремния , являющегося перспективным представителем аморфных гидрированных тетраэдрически- координированных полупроводников . Приводятся параметры приборов . изготовленных на основе пол1, ченных и исследованных пленок .

Разработанные методики нанесения пленок, проведенные комплексные исследования их параметров позволили установить основные закономерности управления типом и концентрацией дефектов в пленках аморфного гидрированного кремния . Детальное исследование механизмов легирования привело к созданию материалов нового типа . Основные полученные результата могут быть сформулированы следующим образом:

1) Установлен характер трансформации плотности состояний и связанного с ним механизма проводимости аморфного кремния при гидрировании. Для пленок негидрированного кремния вне зависимости от метода их получения ( ионной бомбардировки монокристаллического кремния , термического разложения силана , термического напыления при использовании плавки во взвешенном состоянии ) характерно наличие полосы локализованных состояний , расположенной на расстоянии 0,4 эВ от уровня порога подвижности ес. Наличие полосы связано с дефектами материала вследствие потери . частью атомов тетраэдрической координации при аморфизации . Плотность состоянии в полосе равна й<с)»1019 .эВ 1 см . Введение водорода в неупорядоченную структурную сетку приводит к уменьшению плотности состояний указанной полосы , что зависит от параметров неупорядоченной структурной сетки , к образованию минимума П(г.) на расстоянии 0,4-0,45 эВ от с0 . В соответствии с этим меняется механизм проводимости : для пленок аморфного кремния проводимость \ при. низких температура;») осуществляется по полосе локализованных состояний, при повышении температуры реализуются пе-' роходы г, т,,- , Для пленок аморфного гидрированного кремния меха-

низм проводимости по делокализованным состояниям становится преобладающим в широком температурном интервале - 200 : 400 К.

2) Рассмотрены пленки a-Si:H , состоящие из двух систем : кремний-кремниевой и кремний-водородной . Исследовано влияние изменения кремний-водородной системы ( использованы данные ИК -спектроскопии по определению суммарного содержания водорода и изменению типов связей его с кремнием ) на кремний- кремниевую ( использованы данные раманопской спектроскопии ) .Уменьшение суммарного содержания водорода при одновременном уменьшении относительной концентрации дигидридов в пленках a-Si:H ( при варьировании температуры осаждения ) приводит к изменениям кремний - кремниевых связей (шг р изменяется от 480 до 500 см 1), увеличиваются фото и темновая проводимость , уровень Ферми tf сдвигается к с€ при одновременном уменьшении величины оптической ширины запретной зоны . По данным исследований темновых вольт-амперных характеристик структур , изготовленных на основе полученных пленок, предполагается сужение " хвоста" плотности состояний со стороны зоны проводимости. Увеличение суммарного содержания водорода , уменьшение относительной концентрации моногидридов ( при варьировании скорости осаждения пленок . при варьировании скорости прокачки газовой смеси при постоянной скорости осаждения ) , не приводят к изменениям кремний- кремниевых связей (величина шт0 не меняется )

3) Введено понятие " псевдолегирования " . модифицирования -изменение положения уровня Ферми сг без введения легирующей примеси , за счет изменения параметров осаждения . Проанализированы причины сдвига : изменение суммарного содержания водорода . типов связей кремния с водородом , концентрации оборванных связей . Показано , что изменение каждого по отдельности данных факторов не является причиной наблюдаемого сдвига . Использована концепция перезарядки трехцентровых слабых связей Sí-H-Si эффекта модйфи-рсвания .

4) Предложен и реализован метод полевого воздействия на характер протекания гомогенных реакций в условиях высокочастотного разряда путем использования многоэлектродной системы, подбора импеданса промежуточной сетки-электрода, а также подбора соответствующего потенциала на ней .

Получены пленки с однородной микроструктурой ( гетерогенность

микроструктуры ке превышает величины 100 А ). Показано , что основным типом кремниевых связей с водородом в полученных пленках являются моногидриды , вследствие чего совпадают данные по определению концентрации водорода различными методами (ИК-спектроскопии и обратного резерфордовского рассеяния ). Пленки , полученные данным методом ,при толщине d>0, 8 мкм обладают Фотопроводимостью в ультрафиолетовой области спектра. Реализовано изменение положения уровня Ферми ?.t без варьирования технологических параметров путем изменения величин потенциала или импеданса промежуточной сетки-электрода . При этом получаются пленки с собственным типом проводимости 2 ) , пленки, свойства

которых аналогичны свойствам пленок при легировании фосфором . "псевдолегированные" в л - тип (¿!V< 1^/2 ), пленки,.-свойства которых аналогичны свойствам пленок при легировании бором -р -тип UF<¡r>E<^/ 2 ) , без использований легирующих примесей .

5)Для пленок аморфного гидрированного кремния с собственным типом проводимости, полученных по предложенной методике, без использования слабого подлегирования бором , что обычно применяется в таких случаях , показано , что плотность сосюяний имеет минимум при

0,80 = 0,90 -эВ и g(c) меняется на порядок - от 2x1Q15 до 2х101г' эВ 1 см Показано, что величина удельного сдвига дырок (lit)р увеличивается , a (jxt)n - электронов уменьшается . также меняется и величина фотопроводимости , несмотря на немонотонный ход g(t) падает по мере приближения к Е / 2 . Возрастание величины удельного сдвига дырок при движении к Е /2 объясняется влиянием перезарядки центров захвата вида : Д"-»Д' , о результате которой эффективное сечение захвата дырок падает .

6) Местоположение глубоких дырочных ловушек в " ncetделегированных" пленках a-Si:H , определенное различными методами (фото-, ТОПЗ , мишени видилона , температурного гашения фотопроводимости^ располагается на расстоянии 0,б:0,5 эВ от края валентной зоны .

7) С помощь» метода постоянного фототока определена концентрация нейтральных оборванных спязей для области ¿E?* 0,60:0.90 эВ. Рост дефектного поглощения пепвдолегированных a-Si: И пленок в области0,901,10 эВ аналогичен росту дефектного поглощения в пленках a-Si:Н , легированных бором .

В) Исследован эффект Стаблера -Вронского для полученных п тетрод-

ной системе пленок a-Si:H : имеющих ¿ Е<г < ¡^/2 - обычный эффект с увеличением плотности состояний в щели подвижности на 0,5 порядка .от исходной величины , для " собственных" пленок , имеющих ¿Ej- ^/2 - минимальные изменения величины плотности состояний, а для пленок с Е^/2 - аномальный эффект-умен* ление плотности состояний в результате засветки .

9)Разработан новый метод взедения металлических, примесей в неупорядоченную структурную сетку a-Si:H путем высокочастотного распыления мозаичной мишени в газовой сноси водорода, силана, аргона . Полученные предложенной методикой пленки a-Si:И имеют параметры , аналогичные параметрам пленок, нанесенных в диодной системе в ар- ' гон-силановой сноси1: проводимость осуществляется по делокализо-ванным состояниям . лежащим выше порога подвижности , величина оптической ширины запрещенной зоны равна 1,70••■1.75 эВ. Минимальное число дефектов в пленках реализуется при следующих условиях нанесения : состав газовой смеси -25% Н;, , 30?. Аг . 45% Sil¡4, давление газовой смеси -4x10 мм. рт. ст. температура подложки : 380° С, удельная высоко-частотная мощность : 2,0 :2,1 Ватт/см' , Эффективное легирование достигается лииь для пленок , полученных в данных условиях . Показано .что доля электрически-активных атомов не превышает 0,14 от концентрации введенной примеси .■

10) Примесные атомы Fe, fJd, Sn¡ . Gd , Tb , Dy , Но , Er . Yb образуют в щели подвижности a -Si: Н полосу акцепторного типа1, лежащую вблизи середины щели подвижности и уровень Ферми оказывается локализованным в этой полосе . В зависимости от глубины залегания акцепторной полосы легированный материал при Т <300 К может быть дырочным ( примеси неодима и гольмия ),собственным ( приноси самария , гадолиния .эрбия ) или электронным ( примеси тербия, * диспрозия , иттербия , железа i .Только Ей образует в щели подвиж- . ности a-Si:H полосу донорного типа , лежащую на 0,25 эВ ниже порога подвижности зоны проводимости . Такое стличие Ей от всех остальных примесей РЗМ может быть связано с особой устойчивостью 4í оболочки . характерней для Ей .

11) Примесные атомы Eu. Dy, Yb, стимулируют фотопроводимость пленок a-Si:H , что объясняется образованием в процессе легирования ассоциатов типа " Ме"1 - 0" " и разрушением центров рекомбинации типа " кислород-азот ". Примеси остальных РЗМ подавляют фото-

проводимость , поскольку основными центрами рекомбинации являются глубокие акцепторные уровни , образованные примесями РЗМ в щели подвижности данного материала . Наблюдается корреляция между степенью подавления фотопроводимости и глубиной залегания акцепторной полосы соответствующей примеси .

12) Примеси РЗМ (при концентрации 0,3 ат%) подавляют"собственную" ( i.35 эВ ) фотолюминесценцию, создавая в щели подвижности центры безызлучательной рекомбинации. В случае легирования пленок a-Si:H эрбием наблюдается 1,54 мкм фотолюминесценция , интенсивность которой не зависит от температуры в диапазоне 35 : 300 К. Примесные атомы Dy , введенные п неупорядоченную структурную сетку a-Si: Н , также подавляют " собственную ". фотолюминесценцию , но образуют новые полосы , интенсивность которых возрастает с' увеличением интенсивности возбуждения .

\л) Положение уровня Ферми в зазоре подвижности a-Si:H при легировании одновременно двумя примесями.( акцепторными - диспрозий и железо ) определяется перераспределением носителей между акцепторными полосами . При одновременном легировании донорной и акцепторной примесями ( европий и железо ) положение уровня Ферми контролируется дефектами , возникающими в результате взаимодействия донорных и акцепторных центрос .

14) Исследовано влияние примесей : кислорода , фосфора , бора на параметры фотопреобразователей изготовленных на основе а-31:Н. Кислород и фосфор приводят к уменьшению величин тока короткого' замыкания и фактора заполнения нагрузочных ВАХ структур ,вследствие уменьшения величины удельного сдвига дырок в нелегированном слое структуры . Введение бора в нелегированный слой приводит к увеличению напряжения разомкнутой цепи и фактора заполнения . Все примеси вводились з нелегированный слой структур из газовой фазы добавлением в силано-содержащую газовую смесь фосфина, воды , дибо-рана , концентрация введенной примеси не превышала О, IX.

15) Структуры с барьером Шоттки , в которых в качестве "собственного " слоя использовались пленки a -Si: Н , легированные Dy, обладают высокой квантовой эффективностью фотопреобразования в ультрафиолетовой области спектра ,.( п=0,5:0,6 эл/фотон при í»v-5 эВ) токовой чувствительностью А - 0,10:0,12 А/Вт , быстродействием не хуке 10 " с . Фотоприемники сохраняют характеристики в ин-

тервале температур Т = + 40° '■ -40° С .

16) Мишени видиконов , изготовленные на основе " псевдолегированных" пленок a-Si:il , имели следующие параметры : разрешение 2000 ТВ линий/мм , интервал рабочих температур +20° : -30° С .

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. А. А. Андреев , 0. А. Голикова , М. М. Казанин , К. М. Меэдрогина . Проводимость аморфного кремния в зависимости от электрического поля и температуры . ФТП .1980 . т. 14 , вып 9 ,1859-1861 .

2. Н. Т. Баграев, Л, Н. Власенко, Н. М. Меэдрогина. Оптическая поляризация ядерных моментов в аморфном Si-Dy. Письма в ЮТФ ,1981, т. 7. вып. 3, 185-107.

3. А. А. Андреев .О.А.Голикова , М. М. Казанин, М. М. Меэдрогина . Электропроводность и термоэде аморфного кремния .ФТП ,1981,т.15 вып.6, 1210-1212 .

4.А.А.Андреев , Ф.С. Насрединов,П.П.Серегин ,М.М.Меэдрогина. Структура ближнего порядка аморфного кремния , изученная методом мессбауэровской спектроскопии . ФТТ ,' 1981, т. 23 , вып 7. 2145-2147.

5.Н. Т. Баграев , Л. II. Власенко ,М.М.Меэдрогина . Оптическая'поляризация ядерных моментов в аморфном Si . Известия АН СССР, серия " Физическая " , 1982 , т. 46 , N 3 . 463-465 .

6.А.А.Андреев ¡ Е.Л.Смирнова . В.И.Смирнов , М.М.Меэдрогина. Магнитные состояния аморфного ферримагнетика с изменяющимся вдоль оси анизотропии составом . ФТТ, 1982. т.24, вып 7 ,314-316 .

7. 0. А. Голикова .А.А.Андреев, М. М. Казанин , М. М. Меэдрогина. 0 механизме проводимости аморфного кремния при гидрировании. ФТП ,1982, т . 17, вып 7 ,1255-1258 .

8. А. А. Андреев, 0. А. Голикова, П. М. Карагеоргий-Алкалаев, А. Ю. Лейдерман М.М.Меэдрогина .Н.А.Феоктистов .0 природе темновых токов в структурах с барьером Шоттки на аморфном гидрированном кремнии. ФТП ., 1984 ,т. 18. вып 2 . 363-373 .

9. А. А. Андреев, 0. А. Голикова . Э. П. Домашевская . М.М. Меэдрогина, В.А. Терехов , К.Л.Сорокина . Плотность состояний и проводимость аморфного кремния . ФТП .1984 , т.18 , вып 10, 1891-1893.

10.А.А.Андреев .О.А.Голикова , М.М.Казанин ,М.М.Меэдрогина .Плот-

ность состояний и подвижность электронов в аморфном кремнии. ФТП . 1904 .т. 18 .вып 3 ,572-574.

U.A.А.Андреев , В.Н,Абрамов,А.И.Косарев . М.М.Мездрогина, Е.И. Те-руков.Влияние температурного отжига на характеристики элементов с барьером Шоттки на основе пленок a- Si:H. Письма в ЖТФ 1985 , т.

11. вып. 1,28-31.

12.М.М.Мездрогина .О.А.Голикова ,М.И.Казанин , К.Л.Сорокина . Исследования пленок a-Si:И,легированных фосфором , бором .Тезисы доклада семинара " Технология и физика тонких пленок " г. Ивано-Франковск. 1985 ,83-85.

13. М. М. Мездрогина. 0. А. Голикова, М. М. Казанин, В. X. Кудоярова. Физические свойства пленок a-Si:Н .полученных ионно-плазменным распылением . Там же , 47-49 .

14.М.М, Мездрогина , 0. А. Голикова , В.X. Кудоярова . О роли водорода в аморфном гидрированном кремнии . Неорганические материалы,1986. N 4 . 632-634.

15.М.М.Мездрогина .O.A.Голикова ,М.М.Казан:,н ,Оптимизация параметров осаждения пленок a -Si : Н для структур с барьером Шоттки. Тезисы докладов Всесоюзной конференции по физике поверхности , г. Яремча , 1986 63.

16. А. А. Андреев. А. Ю. Лейдерман , П.М. Карагеоргий-Алкалаев, H.A. Феоктистов , М. М. Мездрогина . Токи двойной инжекции . в структурах на аморфном кремнии .ФТП ,1986,т.20 , вып. 9,1747-1750.

17. М. М. Мездрогина . 0. А. Голикова , М. М. Казанин. Оптимизация параметров получения пленок аморфного гидрированного кремния . Тезисы 11 Всесоюзной конференции по росту полупроводниковых кристаллов и пленок ,г. Новосибирск . 1986 , 177-178.

18.0. А. Голикова , М.М.Мездрогина , М. М. Казанин. Аморфный гидрированный кремний-перспективный материал для электрографии . Тезисы докладов на Всесоюзной конференции " Новые материалы для электрографии" , г. Грозный , 1986 , 71-74.

19. К. М. Мездрогина, В. X. Кудоярова. Параметры пленок a-Si:H , полученных при оптимальных условиях осаждения. Тезисы докладов 1-ой Всесоюзной конференции " Термодинамика и физика тонких пленок ". г.Ивано-Франковск , 1986 , 84-88

20.0. А.Голикова , М.М.Казанин , М.М.Мездрогина , К.Л.Сорокина . • Плотность состояний в аморфном гидрированном кремнии . ФТП, 1986,

- 35 -

т. 20 . вып. 10 , 1912 -1916 .

21. П. П. Серегин , Ф. С. Насрединов, М. М. Мездрогина, В. П. Подхалюзин. Мессбауэровские исследования примесных атомов в аморфном гидрированном кремнии . ФТТ , 1986 , вып.8 , 683-687 .

22. Н. И. Ждан, Е. И. Теруков, М. М. Мездрогина, Н. П.Чукина.О фотоиндуци-рованной деградации структур с барьером Шоттки на аморфном гидрированном кремнии . Поверхность , 1986 , N 1 , 142-145.

23. М. М. Мездрогина, Л. А. Кабанова, Е. Б. Степин, А. А. Андреев. Исследования спектров . плазмонов и электронная структура пленок a-Si:Н. Тезисы докладов 1-ого Всесоюзного семинара " Низкотемпературное легирование полупроводников и многослойных структур " г.Устинов 1987 .14.

24.М.М.Мездрогина , С.Д.Прохорова , И.Г.Синий , А.А.Андреев . Определение параметров неупорядоченной структурной сетки a -S1 : !1 . Там же , 15.

25.М.М.Мездрогина , А.Ф. Бардамид , А.И.Новосельская, В.Х.Кудоярова. Микроструктура и физические свойства пленок a~Si:H . Неорганические материалы , 1987 . т.23 , N 6 . 883-887 .

26.М.М.Мездрогина , Р. П. Комиренко . Деградация структур на основе аморфного гидрированного кремния. Труды конференции " Физика и применение контакта ме.талл-полупроводник " , г.Киев , 1987,97. 27.0. А. Голикова , П.П.Серегин, М. М. Мездрогина , В. X, кудоярова . 0 легировании аморфного гидрированного кремния .ФТП ,1987, т.21, вып 8 , 1464-1467.

28.0. А. Голикова , М. М.Казанин , М. М. Мездрогина , К. Л. Сорокина. Density of the states and photoconductivity of a-Si :H . Pliys.Stat. Sol. ( В ) , 1986. v .138 , N 2 , 647-653.

29. e. P. Domaschevskaja , 0. A. Gol ikova, W. A. Terechov, M. M. Mezdrogina, S.N.Trostjanski . Density of the states and photoconductivity of a- Si:H films .International Conference Non-Crystalline Semiconductors - 86 " Hungry . 1985 , 237.

31. M.M. Mezdrogina , E.GHdanovitch , P. P. Seregin , F. S. Nasredinov, effect of Eu doping on properties of a -Si:H films .17 Internat. Conference of Thin Films .New Dehly , 1987, 57 .

32.T.F.Masez . e.A. Smorgonskaja, e. I.Schifrin , M. M. Mezdrogina. The electro-optic effect,a comparative study a-Sl:H and chalcogonide. Jorn. of Non-Cryst.Solids , 1986 , v.83 . 237-240.

33. А.Р. Регель , П.П.Серегин , Ф. С. Насрединоо . М.М.Мездрогина , М. С. Аблова. Природа примесных состояний .образуемых переходными металлами в a- Si: Н .ФТП ,198В ,т.22 , вып. 1,162-165.

34. П. П. Серегин , Ф. С. Насрединов. М. М. Мездрогина . У. С. Турсунов. Легирование аморфного углерода железом . ФТП , 1930 , т. 22. вып. 10, 1185-1187.

35.0. А. Голикова , П. М. Карагеоргий-Алкалаев . М.М. Казанин ,-А.Ю. Лей-дерман ,М.М.Мездрогина . Н.А.Феоктистов , К.Л.Сорокина. Injection and recombination on current;; in a -Si:H ¡structures. Phys.Stat. Sol. ( A ) .1988 .v. 108.323-329.

36. В. И. Стриха, В. В. Ильченко . М. М. Мездрогина . А. А. Андреев. Электрофизические свойства контактов с барьером Шоттки на аморфном кремнии .ФТП , 1988,т.22. вып. 3 .461-465 .

37.0.А.Голикова ,Е.Н.Салькова ,М.М. Мездрогина .Импульсная голог-рафическая запись на тонких пленках аморфного кремния . Укр. физический журнал , 1989 . т . 34 , рып.10 ,46-50 . 38.0.А.Голикова ,3.П.Домашевская , М.М.Каманин , М.М.Мездрогина. В.X. Кудоярова , В.А. Терехов , С. Н.Тростянский. Структурная сетка , уровень Ферми .плотность состояний. ФТП, 1989, т.23.вып.3.450-455. 39.0. А. Голикова , М. М. Мездрогина , У. С. Бабаходжаев . М. М. Казанин, К.Л.Сорокина .Эффект псевдолегирования аморфного кремния . ФТП , 1989 ,т.23 ,вып.10 .1737-1740 .

40. М. М. Мездрогина , П. П. Серегин. Ф. С. Насрединов . Природа примесных' состояний .образуемых переходными металлами в пленках a-Si: Н •. Тезисы докладов Международной конференции " Некристаллические по-лупроводники-8Э" ,г.Ужгород. 1989 .т. 111 . 95-97. 41.0.А.Голикова,Г.Юшка.К.Арлаускас , М.М.Мездрогина . М.М.Казанин Свойства " псевдолегированных " пленок' аморфного гидрированного кремния . Там же , т.Ill , 65-67.

42.М.М.Мездрогина ,П.П.Серегин , Ф.С.Насрединоо . Мсссбауэровские исследования пленок аморфного гидрированного кремния . Там же, т. 111 . 98-100.

43. М. М. Мездрогина . А.Ф. Бардамид . В. X. Кудоярова . А. И. Новосельская Особенности микроструктуры "псевдолегировгшных " пленок a -Si:H. Там же .т. 111 . 43-44.

44.0.А.Голикова .И.Н.Петров , М.М.Мездрогина ,М.М.Казанин . Види-кон с мишенью из аморфного кремния .Тезисы докладов 1-ой Всесоюз-

ной конференции " Физические основа твердотельной электроники " , г.Ленинград .1989 . т.А ,257.

á5.1.Атаов .В.А.Васильев , A.C.Волков.М.М.Мездрогина ,Е.И.Теруков. Фоточувствительность p-i-n структур и структур с БИ на основе a -Si : Н . Письма в Я1ТФ ,1990 ,т. 16 , вып. 1. 45-50 .

46. Р. Р. Seregin , F. S. Nasredinov, M.M. Mezdrogina .U.G. Ábdumanapov. Nature of impurity states in a-Si:H fi lms. Phys. Stat. Sol. (B) 1989. v.155 , N 2 ,107-111.

47. В. А. Васильев . П. П. Серегин , Ф. С. Насрединов, М. М. Мездрогина , Э. А. Тураев .Возможность создания лазера с инжекционной накачкой на основе пленок a-Si:H . Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Полупроводниковые лазеры " ,г. Вильнюс , 1989 , 155 .

48. М. М. Мездрогина .О.А.Голикова. М.М.Казанин .К.Л.Сорокина . Фотоэлектрические преобразователи на основе пленок a-Si:H . Тезисы докладов Всесоюзной конференции " Фотоэлектрические явления в полупроводниках г. Ташкент ,1989

49. А. Р. Регель , П. П. Серегин , Ф. С. Насрединов , М. М. Мездрогина , В.А.Васильев . Примесные центры Dy в a-Si:H .ФТП ,т.23,вып.9, 1552-1555

50. P. P. Seregin , F. S. Mas red i по 7 , M. М. Mezdrogina , U. S. Tursunov. Nature of impurity states in a-C:H . Phys!' Stat. Sol. ( В ) 1990, v. 156 , N 3 , К 113 - Kl 18 .

51.O.A.Голикова ,И.Н.Петров,М.М.Мездрогина .М.М.Казанин ,Г.Юшка, К.Арлаускас . Удельные сдвиги носителей заряда и фотопроводимость аморфного кремния . ФТП , 1990 , т.24 , вып. 7, 1190-1192 .

52.Г.Юшка,К.Дрлаускас ,М.М.Мездрогина.Пролетная методика в исследованиях переноса в структурах на основе a-Si:H . Материалы Всесоюзного семинара "Аморфный кремний ", г. Одесса , 1989,47-48.

53.М.М.Мездрогина .О.А.Голикова , А.Ф.Бардамид, М.М.Казанин ,В.Х. Кудоярова , К. Л. Сорокина . Особенности микроструктуры и физические свойства пленок a-Si:Н . Неорганические материалы , 1990 , т. 26, N 9 . 455 - 461 .

54. М. М. Мездрогина .O.A. Голикова, К, Арлаускас , Г. Юшшка, М. М. Казанин Р.Хайдаров .Получение пленок аморфного гидрированного кремния в многоэлектродной системе .Неорганические материалы.1991,т.27,N 4, 666-671.

55.М.М.Мездрогина , П.П.Серегин , Ф.С.Насрединов . У.С.Турсунов ,

Р . Хайдаров . Легирование пленок а-С:Н редкоземельными металлами . Неорганические материалы , 1991 , т. 27 , N 6 , 1123 - 1127.

56.А.Р.Регель.П.П.Серегин .В.А.Васильев ,M.М.Мездрогина ,Ф.С.Нас-рединов .Примесные центры Dy и внутрицентровые переходы в a-Si:Н. Неорганические материалы. 1991. т. 27.N 6 ,1008-1022.

57.М.М.Мездрогина .Пленки .полученные в тетродной системе .Материалы Всесоюзного семинара по аморфному кремнию , г. Ленинград, 1991-, 55.

58. M. М. Мездрогина , А.Ф. Бардамид, В. X. Кудоярова, Особенности микро -структуры многослойных пленок на основе аморфного кремния . Там же . 87 .

59.М.М.Мездрогина .Г.С.Куликов ,С.В.Першеев, Н.С.ЗКданович. Микроструктура аморфного кремния при легировании Dy .Там же , 08 .

60.M. М. Мездрогина ,0.А.Голикова . M. М. Казанин,Р. Икрамов .Параметры фотопреобразователей на основе аморфного кремния. ЖТФ, 1992,т.62. вып.1 , 108 - 112 .

61. Sokolov А. Р., Schebanin А. I.. 0. A. Gol ikova M. M.Mezdrogina. Structural orders in amorphous silicon and its alloys. Internat. Confe-renc. Amorph. Liqid. Seraicond., 1991 , Th-Bl-4 ; 203.

62. А. П. Соколов , А. И. Шебанйн , M. M. Мездрогина , 0. А. Голикова . Структурная сетка a-Si:H .легированных бором, и транспорт дырок, ФТП , 1992 , т. 26 . вып. 5 . 960 - 962 .:

63. А. М. Данишевский . В. И. Гаврюшин, Е. И. Терукфв, M. М. Мездроги,¿а. Лазерный эффект в a-Si: 11 .Письма в ЖЭТФ, 1992, т.55,вып. 12. 655-658.' 64.Sokolov А. Р. , A. I.Schebanin .O.A. Gol ikova , M. M. Mezdrogina . Structural disorders and optical gap fluctuates in a-Si:H. Jörn. Phys. Condens. Mater., 1991 . v.3 . 9887-9994 .

65. Г. С. Куликов ,' M. M. Мездрогина , С. В. Периеев . Легирование пленок a-Si:H диспрозием . ФТП , 1993 , г.27 , вып. 6 . 583-5U .

66.Г.С,Куликов ,M.M.М.Мездрогина C.B.Периеев.Легирование серебром пленок a-Si:H методом диффузии . ФТП .1993, вып.6, 585 - 586 .

67.П.П.Кашерининов . A.B.Кичаев , М.М.Мездрогина . С.А.Кузьмин , И.Д.Ярошецкий .Быстрые нелинейные оптические среды на гетеростру-ктурах электрооптический - неэлектрооптический кристалл. Письма в ЖТФ. 1993. т. 19, вып. 9.51-54.

68. А. М. Данишевский , Б. И.Теруков , M,М.Мездрогина , 0. И. Коньков , ■ В.X.Кудоярова , В.Лапиенс.Поверхностные свойства пленок a -SI:H .

ФТП , 1993 , т. 27 , вып.3 , 134 - 137 .

69.A.M.Данишевский , Е.И.Теруков , В. X. Кудоярова , М.М.Меэдрогина . Импульсная фотолюминесценция a-Si:Н пленок с интенсивным пикосе-кунднш возбуждением . ЖЭТФ , 1993 ,

70.П.П.Кашерининов , М. М. Меэдрогина ,И.Д.Ярошецкий . Гетерострук-туры электрооптический - неэлектрооптический кристалл с аморфным кремнием . Письма в КТФ , 1994 ,т.20. вып.4 , 45-49 .

Отпечатано в типографии ПИЯФ

'Зак. 566, пф. 100, уч.-1пд.л.1,6; 3/XI-1995 г. Бесплатно