图1场效应样品的实验结构和能带困
1.a-Si薄膜2.Al-Si电极3.SiO2绝缘层4.低阻单晶硅衬底5.栅电极
由此可得
式中未知量λv可由解Poisson方程求出,λv=usKT/Av.这里us为简约表面势,us=(Ec-Es)/KT;Av是一个依赖于材料介电常数ε的参数,Av=(e2/εε0)ΔNs·v,最后可把λv和测得的源漏电流Iv联系起来:
式中为平带电流,d为GD-a-Si薄膜厚度.
此积分可化为Dawson积分,可通过查表或用计算机进行近似计算.
态密度Nv(E)的能量从迁移率边Ec算起,E=Ec-Ey=(Ec-EF)-uskT,这里(Ec-EF)为扩展态电导激活能,可从较高温度下的Inσ～1/T曲线的斜率求得.
样品制备GD-a-Si薄膜,是在一台立式RF(～2MHz)反应炉中制备的,系统采用外电容式耦合,功耗约30—40瓦(图2).衬底用溴钨灯加热.我们发现这样的系统比电感式耦合均匀性好,功耗小;同时,也比内平板电容式耦合结构简单,沾污少.
反应气体为2.5%SiH4 97.5%H2.
反应条件的控制主要是调节RF电压和反应气体的流量,以达到均匀而缓慢生长的目的,并避免在反应器壁上生长黄色的聚合物粉末.
