Представлены экспериментальные результаты исследования влияния температуры вакуумного отжига на свойства края фундаментального поглощения и реконструкцию ближнего порядка пленок аморфного гидрогенизированного карбида кремния a-SiC : H, полученных с помощью магнетронного распыления кремния в атмосфере Ar + CH4. Показано, что при низких температурах отжига (450oC) происходит перераспределение связанного водорода, определяемое обрывом кремний-водородных связей и захватом атомарного водорода на оборванные связи атомов углерода, что приводит к усилению видимой фотолюминесценции. При более высоких температурах отжига происходит обрыв углерод-водородных связей и кластеризация свободного углерода. Обосновывается, что центрами безызлучательной рекомбинации в пленках a-SiC : H в основном являются электронные состояния, обусловленные оборванными связями атомов углерода.
Васин А.В., Русавский А.В., Лысенко В.С., Назаров А.Н., Кушниренко В.И., Старик С.П., Степанов В.Г. Влияние температуры вакуумного отжига накрай фундаментального поглощения иструктурную релаксацию пленок a-SiC : H // ФТП, 2005, том 39, выпуск 5, Стр. 602

Исследованы температурные зависимости фотоэдс при возбуждении ее импульсами красного и белого света большой интенсивности и разрешенные по времени релаксации спектральные зависимости фотолюминесценции на структурах пористого кремния (ПК--p-Si), полученных анодным травлением p-Si и легированных затем золотом с концентрацией его ионов в водном растворе 10-4 и 10-3M. После нанесения на пористый кремний полупрозрачных золотых электродов исследованы также вольт-амперные характеристики и электролюминесценция структур ПК--p-Si и ПК<Au>-p-Si. Показано, что легирование золотом изменяет граничный потенциал p-Si с положительного на отрицательный, изменяет величину и знак фотоэдс в пленках пористого кремния, ликвидирует явления фотопамяти, связанные с захватом неравновесных электронов в приграничные ловушки и в ловушки пористого кремния. Вольт-амперные и фотолюминесцентные характеристики существенно изменялись вследствие формирования в пористом кремнии нанокристаллов золота. На структурах Au--ПК<Au, 10-3M>--p-Si--Al обнаружена электролюминесценция, обусловленная свечением этих нанокристалов.
Примаченко В.Е., Кононец Я.Ф., Булах Б.М., Венгер Е.Ф., Каганович Э.Б., Кизяк И.М., Кириллова С.И., Манойлов Э.Г., Цыркунов Ю.А. Электронные и излучательные свойства пористого кремния, легированного золотом // ФТП, 2005, том 39, выпуск 5, Стр. 595

Методами инфракрасной спектроскопии и спектроскопии электронного парамагнитного резонанса исследовано влияние адсорбции молекул пиридина (C5H5N), проявляющего донорные свойства, на концентрацию свободных дырок и дефектов в слоях пористого кремния, различающихся морфологией составляющих его нанокристаллов и пор, а также концентрацией легирующей примеси бора. Установлено, что зависимость концентрации дырок от давления паров пиридина определяется исходным уровнем легирования пористого кремния бором, в то время как число дефектов--- оборванных связей кремния практически не изменяется в процессе адсорбции для всех типов образцов. Для образцов, приготовленных на подложках с концентрацией бора~1020 см-3, обнаружено уменьшение числа дырок при малых давлениях пиридина, что объяснено их захватом на поверхностные состояния адсорбированных молекул C5H5N. При давлениях пиридина, близких к давлению насыщенных паров, наблюдается рост концентрации дырок в слоях пористого кремния, связываемый с опустошением дырочных \glqq ловушек\grqq вследствие увеличения диэлектрической проницаемости среды, окружающей нанокристаллы кремния, в условиях конденсации паров C5H5N в порах образца.
Осминкина Л.А., Воронцов А.С., Константинова Е.А., Тимошенко В.Ю., Кашкаров П.К. Влияние адсорбции молекул пиридина на концентрацию свободных носителей заряда испиновых центров вслоях пористого кремния // ФТП, 2005, том 39, выпуск 4, Стр. 482

Рассмотрены результаты исследований методом электронного парамагнитного резонанса состояний меди, интеркалированной в различные углеродные матрицы: фуллереновую (C60), матрицу ультрадисперсного алмаза и аморфного углерода. Показана возможность реакции диспропорционирования меди по схеме: 2Cu2+->Cu++Cu3+. Обнаружено суперпарамагнитное состояние в системе медь---ультрадисперсный алмаз--- в интервале температур 10-130 K.
Попов Б.П. Исследования медь-углеродных систем методом ЭПР // ФТП, 2005, том 39, выпуск 4, Стр. 479

Проведено исследование электрофизических свойств нелегированных и намеренно легированных фосфором пленок alpha-Si : H, содержащих нанокристаллы кремния. Нанокристаллы кремния формировались при твердофазном фазовом переходе в результате наносекундного воздействия излучения эксимерного XeCl-лазера на аморфную пленку. Образование нанокристаллов в нелегированных пленках сопровождалось увеличением проводимости на 2--3 порядка с одновременным уменьшением эффективной энергии активации проводимости с 0.7 до0.14 эВ. Размер нанокристаллов составлял величину от2 до10 нм в зависимости от режимов лазерных обработок, что было определено исходя из данных комбинационного рассеяния света и высокоразрешающей электронной микроскопии. На основе расчета энергий локализованных состояний электронов и дырок в нанокристаллах получена температурная зависимость уровня Ферми. Показано, что при понижении температуры уровень Ферми стремится к энергии состояний в нанокристаллах кремния в широком интервале концентраций легирующей примеси. Привязка уровня Ферми к состояниям в нанокристаллах является следствием их многозарядности. Обнаружено, что при лазерных обработках легированных аморфных пленок кремния происходит эффективная трансформация фосфора в электрически активное состояние, что является актуальным для создания мелких p-n-переходов и контактов к аморфным пленкам кремния.
Аржанникова С.А., Ефремов М.Д., Камаев Г.Н., Вишняков А.В., Володин В.А. Особенности электропроводности легированных пленок alpha -Si : H снанокристаллами кремния // ФТП, 2005, том 39, выпуск 4, Стр. 472

Исследовано влияние легирования эрбием пленок аморфного гидрированного кремния на плотность электронных состояний в щели подвижности. Проведено сравнение с данными для пленок a-Si : H, легированных мышьяком. Информация о плотности состояний в нижней и верхней половинах щели подвижности получалась из измерений, соответственно, спектральных зависимостей коэффициента поглощения и температурных зависимостей постоянной и переменной составляющих фотопроводимости при освещении пленок модулированным светом. Проведенные исследования показали, что легирование пленок a-Si : H эрбием приводит к увеличению плотности состояний как в нижней, так и в верхней половине щели подвижности.
Бирюков А.В., Казанский А.Г., Теруков Е.И., Хабарова К.Ю. Плотность состояний вщели подвижности аморфного гидрированного кремния, легированного эрбием // ФТП, 2005, том 39, выпуск 3, Стр. 369

Методами спектроскопии инфракрасного поглощения и электронного парамагнитного резонанса исследована роль примеси бора в слоях пористого кремния при активации в них свободных носителей в условиях взаимодействия с акцепторными молекулами двуокиси азота. Обнаружено, что концентрация возникающих при адсорбции свободных дырок тем больше, чем выше уровень легирования бором подложек, используемых для получения пористого кремния. Результаты экспериментов объяснены формированием на поверхности кремниевых нанокристаллов, составляющих пористый кремний, донорно-акцепторных пар в виде анион-радикалов (NO2)- и положительно заряженных дефектов--- оборванных связей кремния.
Осминкина Л.А., Константинова Е.А., Шаров К.С., Кашкаров П.К., Тимошенко В.Ю. Роль примеси бора вактивации свободных носителей заряда вслоях пористого кремния приадсорбции акцепторных молекул // ФТП, 2005, том 39, выпуск 3, Стр. 365

Hot wire CVD thin silicon films were studied by means of dark conductivity, FTIR, hydrogen evolution and SEM surface characterization. Three types of metastability were observed: a) long term irreversible degradation due to oxidization processes on the film surface, b) reversible degradation determined by uncontrolled water/oxygen adsorption, c) fast field switching effect in the film bulk. We propose this effect is associated with morphology changes during film growth and electrical field induced by adsorbed atmospheric components on the film surface. It has been found that metastable processes close to the film surface are stronger than in the bulk.
Persheyev S.K., Smirnov V., O'Neill K.A., Reynolds S., Rose M.J. Atmospheric adsorption effects in hot wire chemical vapour deposition microcrystalline silicon films with different electrode configurations // ФТП, 2005, том 39, выпуск 3, Стр. 361

Исследованы вольт-амперные характеристики тонкопленочных p-i-n- и pDiDn-струкутр, i-слой которых сформирован на основе гидрогенизированных аморфных сплавов a-Si1-xCx : H, а p- и n-слои представляют собой легированный a-Si : H. Для объяснения особенностей вольт-амперных характеристикI(V), а именно малых значений константыA в экспоненциальной зависимости тока от напряжения I прапорционально exp(AV), предложен механизм туннельной инжекции из n-слоя непосредственно в область локализованных состояний. Процесс туннелирования является многоступенчатым и в общих чертах подобен рекомбинационному току в гетеропереходах. Высокая плотность локализованных состояний в запрещенной зоне a-Si1-xCx : H вблизи зонного края (~1020-1021 см-3) и ее зависимость от состава позволяют получить соответствующее экспериментальному значение константыA и объяснить уменьшениеA с ростом содержания углерода в сплаве. При больших смещениях имеет место переход от монополярной инжекции к двойной и замещение безызлучательной рекомбинации на излучательную почти свободных электронов и дырок. Структуры с x=0.4-0.6 обнаруживали слабую электролюминесцению в видимом диапазоне, положение пика характеризуется стоксовским сдвигом, составляющим~0.25Eg i-слоя.
Андреев А.А. Омеханизме инжекционных токов всветоизлучающих p-i-n-структурах на основе гидрогенизированных аморфных сплавов a-Si1-xCx : H // ФТП, 2005, том 39, выпуск 2, Стр. 276

Исследованы объемное удельное сопротивление и диэлектрическая проницаемость ряда макронеупорядоченных систем диэлектрик--проводник и диэлектрик--полупроводник в зависимости от концентрации проводящей фазы. Предложена качественная модель, объясняющая концентрационные зависимости на основании теории перколяции с привлечением концепции фрактала.
Соцков В.А. Электрофизические характеристики макросистем диэлектрик--проводник, диэлектрик--полупроводник // ФТП, 2005, том 39, выпуск 2, Стр. 269