"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Характеристики барьеров Шоттки тонкопленочных, двухконтактных структур Al/пленка из наночастиц Si/ITO
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), A, 15-02-09135 А
Кононов Н.Н.1, Дорофеев С.Г.2
1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (химический факультет), Москва, Россия
Email: nnk@kapella.gpi.ru
Поступила в редакцию: 18 октября 2016 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2017 г.

Температурная зависимость высот барьеров Шоттки и последовательного сопротивления тонкопленочных структур Al/пленка из наночастиц Si/ITO (Al/nc-Si film/ITO) определены из анализа вольт-амперных характеристик в диапазоне температур 20-150oC. Обнаружено, что вид вольт-амперной характеристики при всех исследованных температурах может быть описан моделью двух диодов Шоттки, включенных навстречу друг другу. Для двух диодов Шоттки, включенных навстречу друг другу, получена общая формула, позволяющая конструировать функции, аппроксимирующие экспериментальные кривые с высокой точностью. На основе этой формулы построена вычислительная модель, обобщающая теоретические результаты работы С.К. Ланга и Н.В. Чанга (S.K. Cheung and N.W. Cheung), широко применяемые для анализа вольт-амперных характеристик одиночных диодов Шоттки. В результате нами разработана методика, позволяющая вычислять высоты барьеров Шоттки в системе двух диодов, включенных навстречу друг другу, коэффициенты их неидеальности и последовательное сопротивление системы. Обнаружено, что в исследованном температурном интервале величины высот барьеров находятся вблизи значений ~1 эВ. Из анализа температурной зависимости высот барьеров установлено, что столь большие величины связаны с наличием на границах наночастиц кремния окисного слоя SiOx (0≤ x≤2), преодолевать который носители заряда могут как в результате теплового возбуждения, так и в результате туннелирования. Установлено, что собственные высоты барьеров Шоттки переходов Al/nc-Si film и nc-Si film/ITO составляют ~0.1 эВ. Из анализа активационных зависимостей для последовательного сопротивления структур Al/nc-Si film/ITO и из импеданс-спектров выяснено, что в структурах реализуется комбинированный механизм транспорта электрических зарядов, связанный с ионной и электронной проводимостью. Установлено, что с ростом температуры образца вклад электронной проводимости в суммарный процесс транспортировки зарядов увеличивается. DOI: 10.21883/FTP.2017.05.44421.8435
  • R.T. Tang. Appl. Phys. Rev., 1, 011304 (2014)
  • J. Yao, Zh. Sun, L. Zhong, D. Natelson, J.M. Tour. Nano Lett., 10, 4105 (2010)
  • Y. Ye, B. Yu, Zh. Gao, H. Meng, H. Zhang, L. Dai, G. Qin. Nanotechnology, 23, 194004 (2012)
  • E. Dubois, G. Larrieu. J. Appl. Phys., 96, 729 (2004)
  • Sh.-Y. Chiu, H.-W. Huang, T.-H. Huang, K.-Ch. Liang, K.-P. Liu, J.-H. Tsai, W.-Sh. Lour. Sensors Actuators B, 138, 422 (2009)
  • Jong-in Hahm, Ch.M. Lieber. Nano Lett., 4, 51 (2004)
  • B. Yu, Y. Ye, P. Wu, Y. Dai, H. Zhang, L. Dai. Appl. Phys. Lett., 100, 143509 (2012)
  • K. Tomioka, M. Yoshimura, T. Fukui. Nature, 488, 189 (2012)
  • S. Sinha, S.K. Chatterjee, J. Ghosh, A.K. Meikap. J. Appl. Phys., 113, 123704 (2013)
  • J. Huh, J. Na, J.S. Ha, S. Kim, G.T. Kim. ACS Appl. Mater. \& Interfaces, 3, 3097 (2011)
  • X.-L. Tang, H.-W. Zhang, H. Su, Z.-Y. Zhong. Physica E, 31, 103 (2006)
  • T. Nagano, M. Tsutsui, R. Nouchi, N. Kawasaki, Y. Ohta, Y. Kubozono, N. Takahashi, A. Fujiwara. J. Phys. Chem. C, 111, 7211 (2007)
  • R. Nouchi. J. Appl. Phys., 116, 184505 (2014)
  • L.S. Araujo, E.P. Bernardo, E.R. Leite. J. Phys.: Condens. Matter, 24, 225303 (2012)
  • S.K. Cheung, N.W. Cheung. Appl. Phys. Lett., 49, 85 (1986)
  • G.P. Kuz'min, M.E. Karasev, E.M. Khokhlov, N.N. Kononov, S.B. Korovin, V.G. Plotnichenko, S.N. Polyakov, V.I. Pustovoy, O.V. Tikhonevitch. Laser Phys., 10, 939 (2000)
  • S. M. Sze, K.K. Ng. Physics of Semiconductor Devices, 3rd edn (John Wiley \& Sons, Inc., Hoboken, N. J., 2007) p. 137, ISBN-I 3: 978-0-47 1-1 4323-9
  • H.C. Card, E.H. Rhoderick. J. Phys. D: Appl. Phys., 4, 1589 (1971)
  • С.Г. Дорофеев, Н.Н. Кононов, А.А. Ищенко, Р.Б. Васильев, М.А. Гольдштрах, К.В. Зайцева, В.В. Колташев, В.Г. Плотниченко, О.В. Тихоневич. ФТП, 43 (11), 1460 (2009). S.G. Dorofeev, N.N. Kononov, A.A. Ishchenko, R.B. Vasil'ev, M.A. Goldschtrakh, K.V. Zaitseva, V.V. Koltashev, V.G. Plotnichenko, O.V. Tikhonevich. Semiconductors, 43 (11), 1420 (2009)
  • A. Lasia. Electrochemical Impedance Spectroscopy and its Applications. DOI 10.1007/978-1-4614-8933-7\_1. (Springer Science + Business Media, N. Y., 2014), ISBN 978-1-4614-8933-7
  • J. Ross Macdonald. Sol. St. Ionics, 13, 147 (1984)
  • J.C. Dyre, Th.B. Schrder. Rev. Mod. Phys., 72 (3), 873 (2000)
  • X. Ren, P.G. Pickup. J. Electroanalytical Chem., 420, 251 (1997)
  • J. Bisquert, G. Garcia-Belmonte, F. Fabregat-Santiago, N.S. Ferriols, P. Bogdanoff, E.C. Pereira. J. Phys. Chem. B, 104, 2287 (2000)
  • Н.Н. Кононов, С.Г. Дорофеев, Р.А. Миронов, В.Г. Плотниченко, Е.М. Дианов, А.А. Ищенко. ФТП, 54 (8), 1038 (2011).
  • N.N. Kononov, S.G. Dorofeev. Dielectric and Transport Properties of Thin Films Deposited from Sols with Silicon Nanoparticles. In. Smart Nanoparticles Technology, ed. by Abbass A. Hashim. ISBN 978-953-51-0500-8. Published by InTech, Janeza Trdine 9, 51000 Rijeka, Croatia, Chap. 19, 407.
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.