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非晶質半導体の界面準位と界面再結合速度の光学的研究

非晶半导体界面态和界面复合率的光学研究

基本信息

批准号：
08750025
负责人：
梅津郁朗
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Konan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は半導体の表面にプラズマ処理によって界面欠陥を導入してその再結合過程を探ろうという物である。試料には非晶質シリコン薄膜以外に結晶シリコンを用いた。表面欠陥密度を光熱偏向分光法で測定したところ、結晶シリコンに置いてはArプラズマ処理によって大きな表面欠陥を導入しその表面欠陥はH_2のプラズマ処理によって低減出来ることが実験的に明らかになった。この技術を用いれば結晶シリコンの表面欠陥密度は10^<15>〜10^<17>程度の間でコントロールすることが出来るようになり表面欠陥と物性の相関の研究が可能となった。この試料の再結合過程を探るために光電気伝導の測定を行ったところ表面再結合による光電気伝導度の低減は必ずしも表面欠陥密度の増大とは対応しなかった。一方非晶質シリコンの場合には表面欠陥密度の増大と表面再結合による光電気伝導度の低減は比較的良い相関を示した。結晶シリコンと非晶質シリコンのもっとも大きな違いは結晶シリコンの場合に装置上の制限から表面保護膜を堆積させることが出来なかったことであり表面再結合は表面欠陥よりも表面吸着物の影響が大きいことがこの研究で明らかになった。非晶質シリコンの結果を表面再結合速度、光の進入深さ、キャリアの拡散長を考慮に入れて計算と合わせたところ電気伝導メカニズムが複雑なため必ずしも実験と良い一致は得られなかった。従って今後比較的伝導メカニズムが単純な結晶シリコンに於いて表面保護膜を堆積させ測定をすすめていく必要がある。また、この研究の派生的な成果としては表面のプラズマ処理と表面形状の相関が見られた。結晶シリコン表面をH_2のプラズマ処理を行った場合には欠陥が減少しているにも係わらず表面に凹凸が現れ、10nm程度の島状の部分が多数見られた。この発見はこの方法でナノサイズシリコンを作成できることを示しており今後この方面からも研究を進展させる予定である。

In this paper, we investigate the process of recombination between semiconductor surface treatment and interface defects. The sample is crystalline except amorphous film. The surface defect density is determined by photothermal polarization spectroscopy. The surface defect density is determined by photothermal polarization spectroscopy. The surface defect density is determined by photothermal polarization spectroscopy. The surface defect density is determined by photothermal polarization spectroscopy. This technology is applicable to the study of surface defects and physical properties between 10^<15>and 10^<17>. The recombination process of the sample was investigated, and the photoconductivity was measured. The surface recombination process was investigated, and the photoconductivity was decreased. The surface density was increased. In the case of amorphous silicon, the increase in surface density and the decrease in surface recombination are relatively good correlations. In the case of crystallization and amorphous, the surface protective film is deposited on the device. The results of amorphous silicon are: recombination speed, light penetration depth, dispersion length, etc. For future comparison, it is necessary to measure the accumulation of pure crystalline film on the surface. The results of this research are related to the surface treatment and surface shape. The surface roughness of the crystal is reduced, and the island-like part of the crystal surface is mostly seen in the case of H_2 treatment The method of development is to make a decision on the future research progress.