Особенности механизма прохождения тока через изотипную структуру ITO/nSi

Симашкевич А.В., Шербан Д.А., Брук Л.И., Фёдоров В.М., Коваль A., Усатый Ю.В.

Abstract

УДК 621.315

Солнечные элементы на основе структур полупроводник-диэлектрик-полупроводник (ПДП) получены осаждением пиролитической пульверизацией прозрачных проводящих слоев ITO на кремниевые подложки. Такие структуры можно считать диодами Шоттки с тонким изолирующим слоем SiO₂, образующимся в процессе нанесения пленки ITO. Изучение вольтамперных характеристик структур n⁺ITO/SiO₂/nSi показало наличие двух механизмов прохождения тока в прямом направлении: туннельно-рекомбинационного при смещениях менее 0,3В и эмиссионного при больших смещениях. В первом случае ток обусловлен многоступенчатыми туннельно-рекомбинационными переходами электронов из зоны проводимости Si в зону проводимости ITO c числом ступеней порядка 100. Во втором случае рассчитанная из вольтамперных характеристик высота потенциального барьера на границе ITO-Si составляет 0,65-0,68 эВ.

Solar cells fabricated on the basis of semiconductor-insulator-semiconductor (SIS) structures were obtained by deposition of transparent conductive ITO films onto silicon crystal substrates by spray pyrolisys technique. The obtained in such a way structures may be considered as Schottky diodes with a thin insulating SiO₂ layer at the interface formed during the ITO layer deposition. The investigation of I-V characteristics shows that in n⁺ITO/SiO₂/nSi structures two mechanisms of the direct current flow are presented: (i) tunneling-recombination at direct voltages of less than 0.3 V and (ii) over-barrier emission at voltages higher than 0.3 V. In the first case the direct current flow could be interpreted as multi-steps tunnel-recombination transitions of electrons from the silicon conduction band into ITO conduction band, the number of steps being about 100. In the second case the calculated from I-V characteristics height of the potential barrier at the ITO-Si interface is about 0.65-0.68eV.

Download full-text PDF. 3549 downloads

Menu

Vol. 46 (2010), Issue 1, p. 44-47

Особенности механизма прохождения тока через изотипную структуру ITO/nSi

Abstract