Розроблення технології отримання та вивчення особливостей застосування пористого і нанопористого кремнію для створення високофективних наноструктурних фотоелектричних перетворювачів
Loading...
Date
2012
Authors
Advisor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
Abstract
Звіт про НДР "Розроблення технології отримання та вивчення особливостей застосування
пористого і нанопористого кремнію для створення високоефективних наноструктурних
фотоелектричних перетворювачів": 129 с., 83 рис., 13 табл., 76 джерел.
Об’єкт дослідження – тонкоплівкові мультикомпонентні матеріали на основі пористого і
нанопористого кремнію.
Мета роботи: розробка технології низькотемпературного синтезу та дослідження
властивостей орієнтованих плівок нанопористого та нанокристалічного кремнію для створення
високоефективних фотоелектричних перетворювачів.
Розроблено базові принципи і кількісні критерії конструктивно-технологічних
параметрів (величин вбудованого позитивного заряду в діелектрику, щільності поверхневих
станів на границі діелектрик – напівпровідник, глибини електронно-діркового переходу, рівня
легування областей бази і еміттера) у фотоелектричних перетворювачах комбінованого типу з
інверсійним каналом. Досягнуто високих значень коефіцієнту корисної дії (22-24,5%) при
величині вбудованого позитивного заряду більш, ніж 2,5·10-2 Кл/м2, густини поверхневих станів
на границі діелектрик – напівпровідник менше, ніж 1015 еВ-1м-2 та глибині n+-області 3 мкм.
Встановлені залежності електрофізичних, оптичних, фотоелектричних, люмінесцентних,
термоелектричних властивостей пористого, нанопористого кремнію і гетероструктур на їхній
основі від розмірів нанокристалів і пористості матеріалу. При розмірах нанокристалів 15–18 нм
досягнута максимальна інтенсивність фотолюмінесценції і фоточутливості гетеропереходів.
Встановлено основні закономірності формування шарів пористого кремнію, отриманого
методом анодування, і нанопористого кремнію, отриманого хімічним способом. Визначено, що
стабільний вміст водню в приповерхній області до 3 мкм забезпечує пасивацію і зниження
швидкості поверхневої рекомбінації. Встановлено, що шар пористого кремнію на текстурованій
поверхні починає формуватися тільки між пірамідами уздовж їхніх основ; при збільшенні часу
формування площа покриття пористого кремнію збільшується завдяки підбуренню пірамід.
Розроблено і реалізовано технологію формування пористого кремнію на текстурованій поверхні
та керування антивідбиваючими і фотолюмінесцентними властивостями фотоелектричних
перетворювачів.
Отримані результати рекомендовано використовувати при розробці високоефективних
фотоелектричних перетворювачів.
Description
Keywords
тонкі плівки, пористий кремній, нанопористий кремній, структура, діелектрик, магнетронне реактивне розпилення
Citation
Розроблення технології отримання та вивчення особливостей застосування пористого і нанопористого кремнію для створення високофективних наноструктурних фотоелектричних перетворювачів : звіт про НДР (заключ.) / НТУУ "КПІ" ; кер. роб. Ю. Якименко. - К., 2012. - 129 л. + CD-ROM. - Д/б №2427-п