Розроблення технології отримання нанокристалічних плівок кремнію на основі аморфного сплаву Si-Sn-C та методів контролю p-n-переходу і структури

Розроблено і реалізовано технологічну схему низькотемпературного синтезу нанокристалічних плівок кремнія. Розроблено метод термічного вакуумного напилення в потоці високоенергетичних електронів. Створена теоретична модель структури тонкоплівкового фотоелектричного перетворювача на основі нанокристалічного кремнію (nc-Si). Модель враховує тривимірний розподіл потенційних бар'єрів. Вперше проаналізовані кількісні критерії конструктивних і технологічних параметрів - легування, профіль розподілу і градієнт концентрації легуючої домішки, глибини легування, співвідношення площ областей n і n+ - типів провідності. Розроблено кількісні критерії конструктивно-технологічних параметрів. Для досягнення коефіцієнту корисної дії вище 24 % необхідно забезпечити величину вбудованого позитивного заряду більш 2,5·10-2 Кл/м2 , щільність поверхневих станів на межі діелектрик – напівпровідник менше 1015 ев-1м-2, глибину n+ - області більш 3 мкм. Запропоновані і експериментально перевірені технологічні режими формування нанокристалів у плівках α-Si:H. Методом ІЧ-спектроскопії встановлені типи зв'язків в отриманих плівках Si-Sn-C, Si-О, Si-H, Si-H-N. Еліпсометричні дослідження показали, що значення показника переломлення змінюється в діапазоні 3-1,5. Методом електронно-променевого випару були синтезовані плівки нанокристалічного кремнію на основі заданих сплавів. Проведений пошук та оптимізація технологічних режимів синтезу плівок методом реактивного ВЧ-магнетронного розпилення. Досліджені процеси низькотемпературного синтезу. Розроблена та експериментально перевірена методика підвищення фоточутливості нанокристалічного кремнію. Розроблено спосіб перекристалізації при опроміненні напівпровідниковим ультрафіолетовим лазером. Отримано плівки мають високу провідність і оптичне поглинанням в області 400 нм. Гетеропереходи проявляють діодні характеристики при низьких значеннях напруги 0,01-0,2В в прямому включенні.