Math-Net.Ru
Общероссийский математический портал
О. А. Голикова, Э. П. Домашевская, М. М. Каза- нин, В. Х. Кудоярова, М. М. Мездрогина, К. Л. Со- рокина, В. А. Терехов, С. Н. Тростянский, Струк- турная сетка, уровень Ферми и плотность состоя- ний аморфного кремния, Физика и техника полу- проводников, 1989, том 23, выпуск 3, 450–455
Использование Общероссийского математического портала Math- Net.Ru подразумевает, что вы прочитали и согласны с пользователь- ским соглашением
http://www.mathnet.ru/rus/agreement Параметры загрузки:
IP: 139.59.245.186
5 ноября 2022 г., 18:58:52
СТРУКТУРНАЯ СЕТКА, УРОВЕНЬ ФЕРМИ И ПЛОТНОСТЬ СОСТОЯНИИ АМОРФНОГО К Р Е М Н И Я
Голикова О. А . , Домашевская Э. П . , Казанин М. М . , Кудоярова В . Х.г Мездрогина М . М . , Сорокина К . Л . , Терехов В . А . , Тростянский С. Н .
Приводятся результаты изучения взаимосвязи структурных особенностей дленок аморф
ного гидрированного кремния, полученных методом ВЧ разложения моносилана, и их элек
трических и фотоэлектрических свойств. Исследовано влияние содержания водорода, вели
чины соотношения концентраций SiH- и SiH2-комплексов (у), степени разупорядочения сетки на плотность локализованных состояний в щели подвижности и положение уровня Ферми (е^,). В ряде случаев, варьируя условия получения пленок, удается обеспечить перемещение к краю подвижности зоны проводимости в пределах до 0.3 эВ. Установлено, что величина х не является решающим фактором в изменении ширины «хвоста» плотности состояний зоны проводимости и сдвига zF. Изменение числа оборванных Si—Si-связей также не приводит к смещению eF, хотя величина плотности состояний вблизи eF возрастает. Обнаружена транс
формация плотности состояний, которая коррелирует со сдвигом гр (расплываниещ макси
мума плотности к середине щели подвижности); наблюдаемый эффект интерпретируется в рамках модели «слабой» Si—Н—Si-связи.
У с т а н о в л е н и е в з а и м о с в я з е й в р я д у с т р у к т у р а — п л о т н о с т ь л о к а л и з о в а н н ы х состояний в щ е л и п о д в и ж н о с т и Е lg (&)]—электрические и ф о т о э л е к т р и ч е с к и е свойства п о - п р е ж н е м у остается а к т у а л ь н о й з а д а ч е й ф и з и к и а м о р ф н о г о г и д р и р о в а н н о г о к р е м н и я a-Si : Н Д о сих п о р о б с у ж д а ю т с я в к л а д ы , вносимые в g (г) р а з л и ч н ы м о б р а з о м о р г а н и з о в а н н ы м и S i — Н - с в я з я м и (особенно S i H2- и S i I i S i - к о м п л е к с а м и ) , п е р е с т р о й к а g (в) п р и л е г и р о в а н и и ( о б р а з о в а н и е о б о р в а н н ы х S i — S i - с в я з е й и соответствующих п р и м е с н ы х п о л о с , м е х а н и з м сдвига у р о в н я Ф е р м и гр), воздействие н а g (е) т е м п е р а т у р н о й р е л а к с а ц и и с т р у к т у р н о й сетки, д л и т е л ь н о г о о б л у ч е н и я светом (эффект С т а б л е р а — В р о н с к о г о ) , р а д и а ц и о н н ы х п о в р е ж д е н и й и т. д.
П р и несомненной д о м и н и р у ю щ е й р о л и п л о т н о с т и л о к а л и з о в а н н ы х с о с т о я ний в ф о р м и р о в а н и и свойств а м о р ф н ы х п л е н о к с в я з ь ее со с т р у к т у р о й ч а е т е о к а з ы в а е т с я з а в у а л и р о в а н н о й и т р у д н о о п р е д е л я е м о й . Т а к , х о т я т е о р е т и ч е с к и е расчеты [2] не дают д л я Э Ш2- с в я з и н е п о с р е д с т в е н н о с о с т о я н и й в п р е д е л а х Е г известно, что н а и л у ч ш и м и ф о т о э л е к т р и ч е с к и м и с в о й с т в а м и о б л а д а ю т п л е н к и , с о д е р ж а щ и е , по д а н н ы м И К с п е к т р о с к о п и и , т о л ь к о м о н о г и д р и д н ы е ( S i H ) к о м п л е к с ы . В с в я з и с этим в ы с к а з ы в а л и с ь п р е д п о л о ж е н и я , что З Ш2- к о м п л е к с ы все ж е я в л я ю т с я ц е н т р а м и р е к о м б и н а ц и и Р ] и л и , г р у п п и р у я с ь в а с с о ц и а ц и и , у в е л и ч и в а ю т степень р а з у п о р я д о ч е н и я с т р у к т у р н о й с е т к и , что п р и в о д и т к п а дению п о д в и ж н о с т и фотоносителей [4] . П р и а н а л и з е в л и я н и я S i H S i - к о м н л е к - сов в о з н и к а ю т т р у д н о с т и иного п о р я д к а : т е о р и я п р е д с к а з ы в а е т , ч т о д а н н а я с в я з ь образует р я д с о с т о я н и й в н у т р и Ес [2] , о д н а к о они о п т и ч е с к и не а к т и в н ы и не д е т е к т и р у ю т с я методами И К с п е к т р о с к о п и и .
Н а л и ч и е б о л ь ш о й с о в о к у п н о с т и х а р а к т е р и с т и к с т р у к т у р ы , в л и я ю щ и х на g (г) и свойства п л е н о к a-Si : Н , требует о с у щ е с т в л е н и я к о м п л е к с а э к с п е р и м е н т о в , к о т о р ы е были бы н а п р а в л е н ы н а р а з д е л е н и е р о л е й о т д е л ь н ы х ф а к т о р о в . В д а н н о й работе р а с с м а т р и в а е т с я в л и я н и е и з м е н е н и й в с т р у к т у р н о й с е т к е a-Si : Н : с о д е р ж а н и я водорода, в е л и ч и н ы с о о т н о ш е н и я к о н ц е н т р а ц и й S i H ^ -
1989 PHYSICS AND TECHNICS OF SEMICONDUCTORS vol. 23, N 3
и S i H - к о м п л е к с о в y = S i H2/ S i H ,1 степени р а з у п о р я д о ч е н и я с е т к и н а п л о т н о с т ь с о с т о я н и й и п о л о ж е н и е у р о в н я Ф е р м и2 в щ е л и п о д в и ж н о с т и . П л е н к и б ы л и п о л у ч е н ы методом В Ч р а з л о ж е н и я м о н о с и л а н а .
Д л я т о г о чтобы п о п ы т а т ь с я р е а л и з о в а т ь р а з л и ч н ы е к о м б и н а ц и и п а р а м е т р о в с т р у к т у р ы , и с п о л ь з о в а л о с ь н е с к о л ь к о н е з а в и с и м ы х способов в о з д е й с т в и я н а с т р у к т у р н у ю сетку: 1) в а р ь и р о в а н и е температуры о с а ж д е н и я ( Г , = 1 8 0 ~ 420 °С) п р и п о с т о я н н ы х скорости п р о к а ч к и газовой смеси ( г = 6 л/ч) и скорости осаждения* ( у = 6 к/о)] 2) в а р ь и р о в а н и е г (1—6 л/ч) п р и Г ^ = 2 8 0 °С и у = 6 А/с;
3) в а р ь и р о в а н и е и ( 2 - И О А/с) п р и Г , = 2 8 0 °С и г = 6 л / ч ; 4) облучение п л е н о к и о н а м и А г+ ( э н е р г и я ионов 105 к э В , ' д о з а 3 - Ю1 5 с м ~2) .
1 1 i { I 1
200 500 W0 Т °С
Рис. 1. Зависимости энергий активации электропроводности АЕ (1) и фотопроводимости Д £ ф (2), величины фотопроводимости <3ф при 300 К («?), частоты .рамановского рассеяния
ыго (4) от температуры осаждения пленок a-Si : Н.
П е р в ы й н з перечисленных способов (изменение Тв), к а к б ы л о п о к а з а н о р а нее [5] , п о з в о л я е т р е г у л и р о в а т ь с о д е р ж а н и е водорода в п р е д е л а х от 20 до 5 а т % , а в е л и ч и н у у — от 1 до 0 . 3 ; п р и этом происходит сдвиг SF В с т о р о н у зоны п р о в о димости н а в е л и ч и н у до 0.3 эВ (рис. 1), т. е. достигается эффект, а н а л о г и ч н ы й л е г и р о в а н и ю донорной примесью. П о с к о л ь к у д л я безводородного (термически н а п ы л е н н о г о ) a-Si : Н изменение Ts не приводит к д в и ж е н и ю [6] , можно за
к л ю ч и т ь , что в ы з ы в а ю щ а я сдвиг ер перестройка g(e) о с у щ е с т в л я е т с я , в первую о ч е р е д ь , ч е р е з ф о р м и р о в а н и е S i — Н - с в я з е й . В о з м о ж н о й т р а н с ф о р м а ц и е й g (е) мог бы б ы т ь рост к о н ц е н т р а ц и и о б о р в а н н ы х с в я з е й за счет у м е н ь ш е н и я степени и х п а с с и в а ц и и п р и п а д е н и и с о д е р ж а н и я водорода. Н о здесь необходимо п р и н я т ь во в н и м а н и е , что само по себе повышение Ts з а т р у д н я е т о б р а з о в а н и е обор
в а н н ы х с в я з е й . В и д и м о , совместным действием этих п р о т и в о п о л о ж н о н а п р а в л е н н ы х п р о ц е с с о в о б ъ я с н я е т с я тот ф а к т , что р е з к и х изменений к о н ц е н т р а ц и и э т и х с в я з е й в и н т е р в а л е J, s= 2 0 0 ^ - 4 0 0 °С не н а б л ю д а л о с ь [4] . Однако одновре
менно оба эффекта — уменьшение с о д е р ж а н и я водорода и сдвиг SF В сторону
1 Концентрация водорода (Я, ат%) и величина г определялись методом ИК спектро
скопии.
2 Положение zF определялось из величины энергии активации электропроводности в области Т > 300 К с учетом возможного сдвига края подвижности зоны проводимости ес, контролируемого по значению оптической ширины щели Ед.
Ес — отмечаются и п р и д р у г о м способе в о з д е й с т в и я — п р и в а р ь и р о в а н и и ско
рости п р о к а ч к и ( р и с . 2 ) , п о э т о м у в о п р о с о в л и я н и и , к о т о р о е о к а з ы в а ю т на по
л о ж е н и е &F о б о р в а н н ы е с в я з и , следует р а с с м о т р е т ь с п е ц и а л ь н о .
Д л я п р я м о й п р о в е р к и этого в л и я н и я ч и с л о о б о р в а н н ы х с в я з е й и з м е н я л о с ь и с к у с с т в е н н о , п у т е м о б л у ч е н и я п л е н о к , о с а ж д е н н ы х п р и р а з л и ч н ы х Та, ионами А г+. Б о м б а р д и р о в к а и о н а м и п р и в о д и т к р е з к о м у у в е л и ч е н и ю g (s^): д л я всех и с с л е д о в а н н ы х п л е н о к в о б л а с т и н и з к и х т е м п е р а т у р э л е к т р о п р о в о д н о с т ь а р е з к о в о з р а с т а е т и п р и о б р е т а е т х а р а к т е р п р ы ж к о в о й п р о в о д и м о с т и с пере
м е н н о й д л и н о й п р ы ж к а , фотопроводимость аф исчезает. О д н а к о в е л и ч и н а энер
г и и а к т и в а ц и и э л е к т р о п р о в о д н о с т и ЬЕ п р и в ы с о к и х т е м п е р а т у р а х н е изменя
е т с я , т. е. п о л о ж е н и е остается п о с т о я н н ы м (на р и с . 3 это п р о д е м о н с т р и р о в а н о д л я п л е н к и с Г , = 2 2 0 °С). У в е л и ч е н и е с к о р о с т и о с а ж д е н и я и п р и Г , = c o n s t и r = c o n s t д е й с т в у е т в том ж е н а п р а в л е н и и , что и облучение и о н а м и : величина
1
I — 1 1 1 I I I , I 1 1 г J i* 5 в
г, Л/ч
Рис. 2. Зависимости энергий активации электропроводности АЕ (1) и фотопроводимости Д2?ф (2), величины фотопроводимости при 300 К (3), содержания водорода ( Я , ат%) (4)
и соотношения у (5) от скорости прокачки газовой смеси.
фотопроводимости п а д а е т , а п о л о ж е н и е SF н е и з м е н я е т с я (рис. 3 ) . Отсюда сле
дует, что если ч и с л о о б о р в а н н ы х с в я з е й и и з м е н я е т с я п р и в а р ь и р о в а н и и Т9 и л и г, то это не м о ж е т быть п р и ч и н о й с д в и г а SF.
В [5] перемещение п р и у в е л и ч е н и и Тs с в я з ы в а л о с ь с у м е н ь ш е н и е м вели
чины у , т . е. с действием п е р е с т р о й к и S i H - и З Ш2- к о м п л е к с о в н а g (е) в середине щ е л и п о д в и ж н о с т и . Однако этот вывод п о к а ж е т с я н е с к о л ь к о п р е ж д е в р е м е н н ы м , если учесть м н о г о о б р а з и е п р о т е к а ю щ и х п р и в а р и а ц и и Т\ с т р у к т у р н ы х преобра
з о в а н и й : т а к , п р и росте Т8 у м е н ь ш а е т с я с т е п е н ь р а з у п о р я д о ч е н и я с е т к и , о чем г о в о р я т соответствующие и з м е н е н и я п а р а м е т р а у р б а х о в с к о г о «хвоста» и частоты р а м а н о в с к о г о р а с с е я н и я (ого. Д е й с т в и т е л ь н о , п а р а м е т р у р б а х о в с к о г о «хвоста»
монотонно у м е н ь ш а е т с я от 56 до 30 м э В ( д л я Г5= 2 2 0 и 380 °С соответственно), а што у в е л и ч и в а е т с я в н а п р а в л е н и и ее п р и б л и ж е н и я к ыто к р и с т а л л и ч е с к о г о к р е м н и я (рис. 1). П о э т о м у д л я о д н о з н а ч н о г о з а к л ю ч е н и я о р е ш а ю щ е м в л и я н и и н а сдвиг SF и м е н н о п а р а м е т р а у д а н н ы х я в н о недостаточно.
Б о л е е того, р е з у л ь т а т ы в о з д е й с т в и я н а с т р у к т у р н у ю с е т к у п у т е м и з м е н е н и я с к о р о с т и п р о к а ч к и г д о к а з ы в а ю т к а к р а з о б р а т н о е : здесь смещение SF В сторону ес н а б л ю д а е т с я н а фоне не у м е н ь ш е н и я , а у в е л и ч е н и я в к л а д а д и г и д р и д н ы х к о м п л е к с о в ( р и с . 2 ) . В с л у ч а е ж е и з м е н е н и я с к о р о с т и о с а ж д е н и я v п о л о ж е н и е BF о с т а е т с я ф и к с и р о в а н н ы м п р и и з м е н е н и и с о д е р ж а н и я водорода и у . Т а к и м о б р а з о м , п е р е с т р о й к а S i — Н - с в я з и в п о л ь з у м о н о - и л и д и г и д р и д н ы х к о м п л е к с о в не м о ж е т быть п р и ч и н о й сдвига ер.
Д о п о л н и т е л ь н а я и н ф о р м а ц и я о т р а н с ф о р м а ц и и g (е) з а к л ю ч е н а в и з м е н е н и я х в е л и ч и н фотопроводимости и ее э н е р г и и а к т и в а ц и и ЬЕ^ с о п р о в о ж д а ю щ и х с т р у к т у р н ы е п р е о б р а з о в а н и я .
К а к и з в е с т н о , аф а - S i : Н (при 2n r= c o n s t ) с в я з ы в а ю т с в е л и ч и н о й плотности с о с т о я н и й н а у р о в н е Ф е р м и , о п р е д е л я ю щ е й число центров р е к о м б и н а ц и и : со
п о с т а в л я ю т с я з а в и с и м о с т и g (SF) и оф (S 2 ?) , п е р в а я и з к о т о р ы х имеет минимум,, а в т о р а я — м а к с и м у м п р и ес— - е ^ О . 4 э В . Однако в случае у в е л и ч е н и я Т н а б л ю д а е м ы й рост оф (3 п о р я д к а по величине) трудно отнести ц е л и к о м за счет п а д е н и я g (sjr): это п о т р е б о в а л о бы п р е д п о л о ж е н и я о неправдоподобно б о л ь ш о й
величине g (е) в середине щ е л и п о д в и ж н о с т и .
Д е й с т в и т е л ь н о , с о г л а с н о [7] , по д а н ным методов т о к о в , о г р а н и ч е н н ы х п р о странственным з а р я д о м , и емкостной с п е к т р о с к о п и и g ( S F ) ^ I O1 7 э В "1- С М '3 п р и
б юо.6 f-
Рис. 3. Температурные зависимости электро
проводности (1—4) и фотопроводимости (£, 6) для пленки a-Si : Н.
1 — пленка, осажденная при Тв~ 2 2 0 °С; 2 — та ж е пленка, подвергнутая облучению ионами Аг+; 3 , 5 —- пленка, полученная при скорости осаждения v—
в=2 А/с; 4 , 6 —* пленка, полученная при Ф = 1 0 А/с,
Е,эВ
Рис. 4. Рентгеновский эмиссионный спектр пленки a-Si : Н, осажденной при Тя~
= 280 °С (а), и зависимость энергетического положения полувысоты максимума (точ
ка В) от температуры осаждения пленок (б).
ев— eFc ^ 0 A э В , где оф м а к с и м а л ь н а . Т о г д а падение оф н а 3 п о р я д к а о з н а ч а л о б ы , что в с е р е д и н е щ е л и g (е) достигает в е л и ч и н ~ 1 02 0 э В ~1- с м ~3, х а р а к т е р н ы х д л я н е г и д р и р о в а н н о г о м а т е р и а л а . П о э т о м у здесь рост аф при у в е л и ч е н и и Т8 с л е дует отнести в основном з а счет в о з р а с т а н и я подвижности фотоносителей и з - з а у м е н ь ш е н и я ш и р и н ы «хвоста» плотности состояний зоны проводимости. Об этом с у ж е н и и х в о с т а свидетельствуют д а н н ы е по энергии а к т и в а ц и и фотопроводи
мости &Еф в «высокотемпературной» области (250-^-300 К ; д £ф падает от 0 . 2 3 до 0 . 0 5 э В д л я Ts=220 и 380 °С соответственно; р и с . 1).
О т м е т и м , что с изменением п а р а м е т р а у ш и р и н а хвоста g (е) не к о р р е л и р у е т : т а к , п р и в а р ь и р о в а н и и г она остается постоянной, если с у д и т ь по сохранению в е л и ч и н ы Д £ф, в то в р е м я к а к у и з м е н я е т с я (рис. 2). Сама в е л и ч и н а фотопро
водимости п р и этом т а к ж е с о х р а н я е т с я , поэтому можно п р е д п о л о ж и т ь , что g (SF) В д а н н о м с л у ч а е не претерпевает заметных и з м е н е н и й . Н а о б о р о т , н а б л ю д а е м о е п р и в а р ь и р о в а н и и скорости о с а ж д е н и я р е з к о е падение фотопроводи
мости в п л о т ь до ее и с ч е з н о в е н и я в области к о м н а т н ы х т е м п е р а т у р п р и в ы с о к и х с к о р о с т я х ( р и с . 3) г о в о р и т о з н а ч и т е л ь н о м росте g (sjr).
В о з в р а щ а я с ь к п р е д п о л о ж е н и ю о постоянстве g (sF) в с л у ч а е в а р ь и р о в а н и я Т7,, м о ж н о п р и в е с т и в его п о л ь з у р е з у л ь т а т ы и с с л е д о в а н и я у л ь т р а м я г к и х р е н т г е н о в с к и х э м и с с и о н н ы х с п е к т р о в . К а к и з в е с т н о , к р и в ы е р а с п р е д е л е н и я
и н т е н с и в н о с т и и з л у ч е н и я 7 (Е) о т р а ж а ю т з а в и с и м о с т ь g (в) н и ж е у р о в н я Ферми [8] . Н а р и с 4, а п р е д с т а в л е н с п е к т р д л я п л е н к и a-Si : Н , о с а ж д е н н о й п р и Гв=
= 2 8 0 °С, о т н о с я щ и й с я к д е л о к а л и з о в а н н ы м с о с т о я н и я м в а л е н т н о й зоны и л о к а л и з о в а н н ы м с о с т о я н и я м щ е л и п о д в и ж н о с т и (последний у ч а с т о к показан д о п о л н и т е л ь н о п р и большем у в е л и ч е н и и ) . Х а р а к т е р н о й особенностью плот
н о с т и л о к а л и з о в а н н ы х с о с т о я н и й я в л я е т с я н а л и ч и е м а к с и м у м а (точка Л), и н т е н с и в н о с т ь к о т о р о г о п о с т о я н н а п р п и з м е н е н и и Ts. И з р и с . 4 , б с л е д у е т , что сдвиг п о л у в ы с о т ы этого м а к с и м у м а (точка В) по э н е р г е т и ч е с к о й ш к а л е в сторону ве к о р р е л и р у е т со смещением sF в т у ж е с т о р о н у п р и у в е л и ч е н и и Тя. Т а к и м об
р а з о м , м а к с и м у м g (е) к а к бы р а с п л ы в а е т с я , п р и ч е м в е л и ч и н а g (SF) существенно не и з м е н я е т с я , к а к и п р е д п о л а г а л о с ь в ы ш е .
Р е з у л ь т а т ы н а с т о я щ е г о и с с л е д о в а н и я п о з в о л я ю т о п р е д е л и т ь в л и я н и е соот
н о ш е н и я к о н ц е н т р а ц и й S i H - и ЗШ2-комш1ексов о б о р в а н н ы х с в я з е й , а также и з м е н е н и я степени р а з у п о р я д о ч е н и я с т р у к т у р н о й с е т к и a-Si : Н н а положение
&F и н а п л о т н о с т ь с о с т о я н и й к а к в хвосте з о н ы п р о в о д и м о с т и , т а к и в середине !
щ е л и п о д в и ж н о с т и . I У с т а н о в л е н о , что р е ш а ю щ и м ф а к т о р о м и з м е н е н и я ш и р и н ы х в о с т а зоны про- i
водимости я в л я е т с я т е п л о в а я р е л а к с а ц и я с т р у к т у р н о й с е т к и , а изменение I T = S i H2/ S i H само по себе с у щ е с т в е н н о г о в л и я н и я не о к а з ы в а е т . Изменение ; ч и с л а о б о р в а н н ы х S i — S i - с в я з е й не п р и в о д и т к перемещению sF, х о т я g (sF) j и у в е л и ч и в а е т с я . Сдвиг SF В с т о р о н у ес, н а б л ю д а е м ы й п р п у в е л и ч е н и и Т8, обус
л о в л е н т р а н с ф о р м а ц и е й g ( е ) , з а к л ю ч а ю щ е й с я в « р а с п л ы в а н п и » максимума, ! н а х о д я щ е г о с я в середине щ е л и п о д в и ж н о с т и . О д н а к о п е р е с т р о й к а Si—Н-свя- ! вей, с о с т о я щ а я в и з м е н е н и и в к л а д о в S i H - и З Щ2- к о м п л е к с о в , к этому отношения \ не и м е е т .
З д е с ь уместно в с п о м н и т ь , что помимо р а з л и ч н ы х моно- и полигидридных | к о м п л е к с о в к р е м н и й и водород могут о б р а з о в ы в а т ь с о с т о я н и я т а к называемой ;
«слабой связи» S i — Н — S i [9] , к о т о р а я дает в к л а д в g ( е ) . О д н а к о э т и состояния не у ч а с т в у ю т в о п т и ч е с к и х п е р е х о д а х и п о э т о м у не и д е н т и ф и ц и р у ю т с я методом И К с п е к т р о с к о п и и [т. е. в п р и в е д е н н о й в ы ш е к о н ц е н т р а ц и и Н (в а т % ) «слабо с в я з а н н ы й » водород не у ч и т ы в а е т с я ] . О п р и с у т с т в и и т а к о г о водорода в иссле
д у е м ы х п л е н к а х с в и д е т е л ь с т в у ю т д а н н ы е метода о б р а т н о г о резерфордовского р а с с е я н и я : о б щ а я к о н ц е н т р а ц и я в о д о р о д а , о п р е д е л е н н а я этим методом, в 1.1—
1.3 р а з а п р е в ы ш а е т з н а ч е н и я , п о л у ч е н н ы е методом И К с п е к т р о с к о п и и . В соответствии с современными п р е д с т а в л е н и я м и [1 0] S i — Н — S i - к о м п л е к с я в л я е т с я дефектом с о т р и ц а т е л ь н о й к о р р е л я ц и о н н о й э н е р г и е й и существует до Т — 350 СС , в ы ш е к о т о р о й р а с п а д а е т с я ( н а ч и н а е т с я д п ф ф у з и я с л а б о связан
ного водорода). П о э т о м у м о ж н о п р е д л о ж и т ь о б ъ я с н е н и е н а б л ю д а е м о й транс
ф о р м а ц и и g (г) н а основе я в л е н и я п е р е з а р я д к и у р о в н е й т р е х ц е н т р о в ы х Si—Н—
S i - к о м п л е к с о в . П р и достаточно в ы с о к и х т е м п е р а т у р а х о с а ж д е н и я п е р е д началом своего р а з р у ш е н и я к о м п л е к с ы б у д у т п е р е х о д и т ь и з основного с о с т о я н и я (соот
в е т с т в у ю щ е г о д в у м . у р о в н я м — з а н я т о м у д в у м я э л е к т р о н а м и и незанятому) в в о з б у ж д е н н о е с о с т о я н и е (два о д н о к р а т н о з а н я т ы х у р о в н я ) , что и приведет к « р а с п л ы в а н и ю » g (е) в с т о р о н у sc.
С л е д у е т отметить, что сдвиг SF в п р о т и в о п о л о ж н у ю с т о р о н у (в с т о р о н у ва
л е н т н о й з о н ы ) , п р о и с х о д я щ и й п р и д л и т е л ь н о й з а с в е т к е п л е н о к a-Si : Н (эф
фект С т а б л е р а — В р о н с к о г о ) , о б ъ я с н я е т с я о б р а з о в а н и е м S i — Н — S i - к о м п л е к с о в и с о о т в е т с т в у ю щ е й п е р е з а р я д к о й у р о в н е й дефектов [п] .
Л и т е р а т у р а [lJvStuke J. // J. Non-Cryst. Sol. 1987. V. 97-89. P . 1—14.
{2] Chiag W. J., Jam D. J., Lin G. G. // Phys. R e v . B . 1980. V . 2 1 . N 6. P. 2378—2387.
[ 3 ] Карлсон Д . , Вронски К. // Аморфные полупроводники / Под ред. М. Бродски. М., 1982.
С. 355—414.
[4] Шимизу Т. / / Аморфные полупроводники и приборы на их основе. М., 1986. С. 81—93.
[ 5 ] Голикова О. А . , Мездрогина М. М., Кудоярова В. X . , Серегин П. П. / / ФТП. 1987.
Т. 2 1 . В. 9. С. 1 4 6 4 - 1 4 6 9 .
[ 6 ] Мотт Н . , Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. Т. 2. М., 1982. 663 с.
[ 7 ] Голикова О. А . , КазанинМ. М., Мездрогина М. М., Сорокина К . Л . , Феоктистов Н. А.//
ФТП. 1986. Т. 20. В . 10. С. 1912—1914.
[8] Терехов В . А., Голикова О. А., Домашевская Э. П., Тростянский С. Н., Мездро
гина М. М., Сорокина К. Л. // ФТП. 1984. Т. 18. В. 10. С. 1897—1899.
[9] Elerhart М. Е . , Johnson К . Н., Adler D . // Phys. Rev. В. 1982. V. 26. N 6. P. 3138—3143..
[10] Dembovsky S. A., Chechetkina E. A. / / J. Non-Cryst. Sol. 1986. V. 85. P. 346—351.
[11] Dembovsky S. A. // Abstr. 12 Int. Conf. «Arnorphous a. Liqiwd Semicond.». Prague, 1987.
P. 289.
Физико-технический институт Получена 11.07.1988 им. А. Ф. Иоффе АН СССР Принята к печати 21.10.1988
Ленинград
