Разработка технологии получения нанокристаллических пленок кремния на основе аморфного сплава Si-Sn-C и методов контроля p-n-перехода и структуры

Разработана и реализована технологическая схема низкотемпературного синтеза нанокристаллических пленок кремния. Разработан метод термического вакуумного напыления в потоке высокоэнергетических электронов. Создана теоретическая модель структуры тонкопленочного фотоэлектрического преобразователя на основе нанокристаллического кремния (nc-Si). Модель учитывает трехмерное распределение потенциальных барьеров. Впервые проанализированы количественные критерии конструктивных и технологических параметров - легирование, профиль распределения и градиент концентрации легирующей примеси, глубины легирования, соотношение площадей областей n і n+ - типов проводимости. Разработаны количественные критерии конструктивно-технологических параметров. Для достижения коэффициента полезного действия выше 24% необходимо обеспечить величину встроенного положительного заряда более 2,5·10-2 Кл/м2, плотность поверхностных состояний на границе диэлектрик - полупроводник меньше 1015 ев-1м-2, глубину n + - области более 3 мкм. Предложены и экспериментально проверены технологические режимы формирования нанокристаллов в пленках α-Si:H. Методом ИК-спектроскопии установлены типы связей в полученных пленках Si-Sn-C, Si-О, Si-H, Si-H-N. Елипсометрични исследования показали, что значение показателя преломления изменяется в диапазоне 3-1,5. Методом электронно-лучевого испарения были синтезированы пленки нанокристаллического кремния на основе заданных сплавов. Проведенный поиск и оптимизация технологических режимов синтеза пленок методом реактивного ВЧ-магнетронного распыления. Исследованы процессы низкотемпературного синтеза. Разработана и экспериментально проверена методика повышения фоточувствительности нанокристаллического кремния. Разработан способ перекристаллизации при облучении полупроводниковым ультрафиолетовым лазером. Получены пленки имеют высокую проводимость и оптическое поглощением в области 400 нм. Гетеропереходы проявляют диодные характеристики при низких значениях напряжения 0,01-0,2 В в прямом включении.