Комбiнацiйне розсiювання свiтла в процесi iндукованої оловом кристалiзацiї аморфного кремнiю

Автор(и)

  • V. Neimash Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • G. Dovbeshko Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • P. Shepelyavyi V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. Danko V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. Melnyk Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics
  • M. Isaiev Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics
  • A. Kuzmich Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe61.02.0143

Ключові слова:

сонячнi елементи, тонкi плiвки, нанокристали, кремнiй, олово, металом iндукована кристалiзацiя

Анотація

Методом комбiнацiйного розсiювання свiтла рiзної потужностi поверхнею тонкоплiвкових структур Si–Sn–Si дослiджено процеси iндукованої оловом кристалiзацiї аморфного кремнiю. Аналiз спектрiв комбiнацiйного розсiювання використано для контролю температури, розмiру та концентрацiї кристалiв Si, що утворюються в матрицi аморфного Si в процесi вимiрювання спектрiв. Виявлено значне прискорення металом iндукованої кристалiзацiї при лазерному вiдпалi структур Si–Sn–Si порiвняно з вiдпалом у темрявi. Показано принципову можливiсть контролю в режимi “on line” розмiрiв i концентрацiї кристалiв Si в процесi їх формування.

Посилання

M.C. Beard, J.M. Luther, and A.J. Nozik, Nat. Nano 9, 951 (2014). https://doi.org/10.1038/nnano.2014.292 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25466532

Z.I. Alferov, V.M. Andreev, and V.D. Rumyantsev, Semiconductors 38, 899 (2004). https://doi.org/10.1134/1.1787110

B. Yan, G. Yue, X. Xu, J. Yang, and S. Guha, Phys. Status Solidi A 207, 671 (2010). https://doi.org/10.1002/pssa.200982886

N.S. Lewis, Science 315, 798 (2007). https://doi.org/10.1126/science.1137014 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17289986

R. Søndergaard, M. H¨osel, D. Angmo, T.T. Larsen-Olsen, and F.C. Krebs, Mater. Today 15, 36 (2012). https://doi.org/10.1016/S1369-7021(12)70019-6

M. Birkholz, B. Selle, E. Conrad, K. Lips, and W. Fuhs, J. Appl. Phys. 88, 4376 (2000). https://doi.org/10.1063/1.1289783

B. Rech, T. Roschek, J. M¨uller, S. Wieder, and H. Wagner, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 66, 267 (2001). https://doi.org/10.1016/S0927-0248(00)00183-5

M.K. van Veen, C.H.M. van der Werf, and R.E.I. Schropp, J. Non-Cryst. Solids 338–340, 655 (2004). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2004.03.071

Y. Mai, S. Klein, R. Carius, H. Stiebig, L. Houben, X. Geng, and F. Finger, J. Non-Cryst. Solids 352, 1859 (2006). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2005.11.116

H. Li, R.H. Franken, R.L. Stolk, C.H.M. van der Werf, J.K. Rath, and R.E.I. Schropp, J. Non-Cryst. Solids 354, 2087 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2007.10.046

R. Amrani, F. Pichot, L. Chahed, and Y. Cuminal, Cryst. Struct. Theory Appl. 1, 57 (2012).

G. Fugallo and A. Mattoni, Phys. Rev. B 89, 045301 (2014). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.045301

O. Nast and A.J. Hartmann, J. Appl. Phys. 88, 716 (2000). https://doi.org/10.1063/1.373727

M. Jeon, C. Jeong, and K. Kamisako, Mater. Sci. Technol. 26, 875 (2010). https://doi.org/10.1179/026708309X12454008169500

M.A. Mohiddon and M.G. Krishna, J. Mater. Sci. 47, 6972 (2012). https://doi.org/10.1007/s10853-012-6647-0

D. Van Gestel, I. Gordon, and J. Poortmans, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 119, 261 (2013). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2013.08.014

A. Mohiddon and G. Krishna, in Crystallization – Science and Technology, edited by A. Marcello (InTech, 2012), p. 461.

V.V. Voitovych, V.B. Neimash, N.N. Krasko, A.G. Kolosiuk, V.Y. Povarchuk, R.M. Rudenko, V.A. Makara, R.V. Petrunya, V.O. Juhimchuk, and V.V. Strelchuk, Semiconductors 45, 1281 (2011). https://doi.org/10.1134/S1063782611100253

V.B. Neimash, V.M. Poroshin, A.M. Kabaldin, V.O. Yukhymchuk, P.E. Shepelyavyi, V.A. Makara, and S.Y. Larkin, Ukr. J. Phys. 58, 865 (2013). https://doi.org/10.15407/ujpe58.09.0865

V. Neimash, V. Poroshin, P. Shepeliavyi, V. Yukhymchuk, V. Melnyk, A. Kuzmich, V. Makara, and A.O. Goushcha, J. Appl. Phys. 114, 213104 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4837661

V.B. Neimash, A.O. Goushcha, P.E. Shepeliavyi, V.O. Yukhymchuk, V.A. Dan'ko, V.V. Melnyk, and A.G. Kuzmich, Ukr. J. Phys. 59, 1168 (2014). https://doi.org/10.15407/ujpe59.12.1168

H. Richter, Z.P. Wang, and L. Ley, Solid State Commun. 39, 625 (1981). https://doi.org/10.1016/0038-1098(81)90337-9

I.H. Campbell and P.M. Fauchet, Solid State Commun. 58, 739 (1986). https://doi.org/10.1016/0038-1098(86)90513-2

S. Chen and I.C. Hsleh, Solid State Technol. 39, 113 (1996).

A.A.D.T. Adikaari and S.R.P. Silva, J. Appl. Phys. 97, (2005).

T.Y. Choi, D.J. Hwang, and C.P. Grigoropoulos, Opt. Eng. 42, 3383 (2003). https://doi.org/10.1117/1.1563232

J.-M. Shieh, Z.-H. Chen, B.-T. Dai, Y.-C. Wang, A. Zaitsev, and C.-L. Pan, Appl. Phys. Lett. 85, 1232 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1782267

V.A. Volodin and A.S. Kachko, Semiconductors 45, 265 (2011). https://doi.org/10.1134/S1063782611020254

A.V. Emelyanov, A.G. Kazanskii, P.K. Kashkarov, O.I. Konkov, E.I. Terukov, P.A. Forsh, M.V. Khenkin, A.V. Kukin, M. Beresna, and P. Kazansky, Semiconductors 46, 749 (2012). https://doi.org/10.1134/S1063782612060097

P.J. Newby, B. Canut, J.-M. Bluet, S. Gom`es, M. Isaiev, R. Burbelo, K. Termentzidis, P. Chantrenne, L.G. Fr’echette, and V. Lysenko, J. Appl. Phys. 114, 014903 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4812280

M. Balkanski, R.F. Wallis, and E. Haro, Phys. Rev. B 28, 1928 (1983). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.28.1928

B. Stoib, S. Filser, N. Petermann, H. Wiggers, M. Stutzmann, and M.S. Brandt, Appl. Phys. Lett. 104, 161907 (2014). https://doi.org/10.1063/1.4873539

S. P’erichon, V. Lysenko, B. Remaki, D. Barbier, and B. Champagnon, J. Appl. Phys. 86, 4700 (1999). https://doi.org/10.1063/1.371424

E. Bustarret, M.A. Hachicha, and M. Brunel, Appl. Phys. Lett. 52, 1675 (1988). https://doi.org/10.1063/1.99054

W. Cheng and S.-F. Ren, Phys. Rev. B 65, 205305 (2002). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.205305

A. Hiraki, Low Temperature Reactions at Si/metal Interfaces; What Is Going on at the Interfaces? (NorthHolland, Amsterdam, 1984).

Завантаження

Опубліковано

2019-01-08

Номер

Розділ

Тверде тіло

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають