Plazma yardımlı kimyasal buhar depolama yöntemiyle üretilen hidrojenli amorf silisyum ince filmlerde karbon ve bor atomlarının elektriksel ve optik özelliklere etkileri

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, hidrojenli saf ve p tipi amorf silisyum (a-Sİ:H), ile amorf silisyum karbür (a-S!C:H) ince filmler Plazma Yardımlı Kimyasal Buhar Depolama (PECVD) yöntemiyle elde edilmiş ve metan ile diboran gazlarının değişik oranlarına göre filmlerdeki elektriksel ve optik özellikler incelenmiştir. Saf durumdayken karanlık öziletkenliği 3,5.10`' Q'1cm`' ve aktivasyon enerjisi 0,84 eV olarak belirlenen sözkonusu filmlerin, bor ve karbon atomlarının ilavesiyle bu özelliklerinin değişimleri elektriksel deneylerle incelenmiştir. Diğer yandan, saf haldeyken kırılma indisi 3,4, kalınlığı 1000 nın ve optik band aralığı 1,721 eV olarak elde edilen filmlerin bu özelliklerindeki değişimler yine metan ve diboran gaz oranlarına göre 400-1100 nm aralığında incelenerek elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Ayrıca, saf hidrojenli amorf silisyum filmlerde 10 mW/cm2'lik beyaz ışık altında Staebler-Wronskl olayı da araştırılmıştır. Bu çalışmada, ince film amorf silisyum güneş pillerinin elde edilmesinde bir basamak olan p tipi amorf silisyum karbür tabakaların optimizasyonu yapılarak, bu konuda daha ileri çalışmalara olan gereksinim belirtilmiştir.

SUMMARY In the present study, Intrinsic and p type hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) and amorphous silicon carbide (a-SİC:H) thin films were produced by `Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition` (PECVD) technique and electrical as well as optical properties, due to altered ratios of methane and diborane gasses were investigated. With the addition of boron and carbon atoms, the variations In dark conductivity and activation energy of the above mentioned films, which are 3,5.10`' Q'1 cm`1 and 0,84 eV respectively in the Intrinsic case, are examined by electrical measurements. Furthermore, films with refractive index 3,4, thickness 1000 nm, and optical band gap.1,721 eV in the Intrinsic state, are examined in the range of 400-1100 nm regarding changes in these properties under different methane and diborane gas ratios. Finally, the Staebler-Wronski effect is also Investigated in the intrinsic films under white light of 10 mW/crrr1. In the contex of thin film amorphous silicon solar cells, the p type amorphous silicon carbide layers are optimized and the need for further studies is stated.