Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 49: Poster II
HL 49.38: Poster
Donnerstag, 27. März 2003, 16:30–19:00, HSZ/P2
Analysen des Ladungstransports in Silizium-Nanokristallit-Dünnschichten — •F. Voigt1, R. Brüggemann1, T. Unold1, J.-P. Kleider2, A. Colder3, F. Huisken3 und G.H. Bauer1 — 1Fachbereich Physik, CvO-Universität Oldenburg, 26111 Oldenburg — 2LGEP, CNRS, SUPELEC, Universités Paris VI et XI, France — 3MPI für Strömungsforschung, Bunsenstrasse 10, 37073 Göttingen
Silizium-Nanokristallite (Si nc) mit (3 - 4) nm Durchmesser wurden durch CO2-Laser-induzierte Dissoziation von SiH4 in einem Flussreaktor erzeugt und auf Substraten deponiert. Nanokristalle dieser Art zeigen nach Oxidation der Oberfläche Photolumineszenz im sichtbaren Spektralbereich.
Während der Abscheidung von Si nc-Schichten wurden mit Hilfe von interdigitalen Au-Kontakten lineare Strom-Spannungs-Kennlinien gemessen. Es ergibt sich ein Schwellwert d0, nach dessen Überschreiten der Strom linear mit der Schichtdicke d ansteigt. Aufgrund der sehr porösen Struktur der Schichten zerfällt der Transport also in zwei Regime:
i) d < d0: perkolativer Transport.
ii) d > d0: Der Strom I wächst bei konstanter Spannung entsprechend I(d)=A (d−d0) linear an. Die Raumtemperatur-Leitfähigkeit beträgt σRT ≈ 10−7Ω−1m−1.
Ex-situ ergibt sich ein thermisch aktivierter Transport durch Schichten aus oxidierten Si nc mit einer Aktivierungsenergie Ea ≈ 0.7eV.
Wir entwickeln ein Modell für perkolativen Transport. Der Zusammenhang zwischen σRT und Ea wird diskutiert.