本文選題：超薄鈍化層 + 隧道CV　； 參考：《科學通報》2017年Z2期

【摘要】：從高頻電容電壓特性測試中發(fā)現(xiàn)的隧道電容溢出現(xiàn)象出發(fā),研究了具有超薄鈍化層的半導體-絕緣體-半導體(semiconductor-insulator-semiconductor SIS)異質(zhì)結器件界面處獨特的電荷存儲特性.從SIS 1 MHz頻率下的CV特性可知,當外加偏壓小于V_T(voltage tunneling)時,SIS界面處于耗盡狀態(tài),而當外加柵壓超過V_T之后,SIS的高頻電容將遠超儀器量程趨于無窮大,可概括稱為隧道電容溢出現(xiàn)象.從SIS的XPS(X-ray photoemission spectroscopy)深度剖析結果可知,具有不同厚度的ITO(indium tin oxide)的SIS器件界面鈍化層所含元素組分并無差別.但從TEM(transparent electron microscope)的結果來看,鈍化層厚度隨ITO的增加而增加,分析表明不同ITO厚度的SIS所對應V_T值不同的主要原因是由于鈍化層厚度的不同.通過對實驗結果的分析,本文給出了隧道電容溢出現(xiàn)象的載流子輸運的能帶模型.結果表明,隧道電容溢出是由于超薄鈍化層無法使大量電子在界面處積累所致.且同一器件隧道電容溢出現(xiàn)象是可重復的,不會對器件帶來物理損傷,這是采用直接磁控濺射工藝制備SIS異質(zhì)結太陽電池穩(wěn)定性的體現(xiàn).
[Abstract]:Based on the tunneling capacitance overflow phenomenon found in the measurement of the voltage characteristics of high frequency capacitors, the unique charge storage characteristics at the interface of semiconductor insulator-semiconductor SISs with ultra-thin passivating layer are studied. According to the CV characteristics of SIS 1 MHz frequency, when the applied bias voltage is less than that of V_T(voltage tunneling, the interface is in a depleted state, and when the external gate voltage exceeds it, the high frequency capacitance of the MHz will tend to infinity. Can be summarized as tunnel capacitance overflow phenomenon. The results of XPS(X-ray photoemission specular analysis of SIS show that there is no difference in elements in the interface passivation layer of SIS devices with different thickness of ITO(indium tin oxide. However, from the results of TEM(transparent electron microscopes, the thickness of passivated layer increases with the increase of ITO. The analysis shows that the main reason for the difference of the T value of SIS with different ITO thickness is due to the difference of the thickness of the passivated layer. Based on the analysis of the experimental results, the energy band model of the carrier transport of the tunneling capacitance overflow phenomenon is presented in this paper. The results show that the tunnel capacitance overflow is due to the inability of the thin passivation layer to accumulate a large number of electrons at the interface. The phenomenon of tunneling capacitance overflow of the same device is repeatable and will not cause physical damage to the device. This is the embodiment of the stability of SIS heterojunction solar cells fabricated by direct magnetron sputtering.
【作者單位】： 上海大學物理系索朗光伏材料與器件R&D聯(lián)合實驗室;上海大學分析測試與結構研究中心;
【基金】：國家自然科學基金(61274067,60876045) SHU-SOEN’s PV聯(lián)合實驗室基金(SS-E0700601)資助
【分類號】：TN303

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本文編號：1973741