Скачать полную версию статьи (в PDF формате)
M. M. Solovan, A. I. Mostovyi, V. V. Brus,, P. D. Maryanchuk
«Influence of Nanostructurization of the Silicon on the Electrical and Photoelectrical Properties of Schottky Diodes Ni/n-Si»
0491–0506 (2019)
PACS numbers: 71.55.Gs, 72.80.Ey, 73.20.Hb, 73.30.+y, 73.40.Gk, 73.40.Lq, 85.60.Bt
В данной работе представлены результаты исследований физических свойств планарных и наноструктурированных диодов Шоттки Ni/n-Si, изготовленных путём нанесения тонких плёнок Ni на планарные и наноструктурированные подложки кремния методом магнетронного распыления при постоянном напряжении. Исследованы электрические и фотоэлектрические свойства полученных диодов Шоттки Ni/n-Si и установлены доминирующие механизмы токопереноса при прямых и обратных смещениях. Установлено, что для планарных диодов Шоттки Ni/n-Si при прямых смещениях в области напряжений 3kT/e???V???0,1 В доминирующим механизмом является надбарьерная эмиссия, а в области напряжений V???0,1 В — туннельный механизм токопереноса; для наноструктурированных диодов Шоттки Ni/n-Si в области начальных прямых смещений доминирующим является эмиссионно-рекомбинационный механизм токопереноса, а в области напряжений V???0,2 В — туннельный механизм токопереноса. При обратных смещениях для планарных и наноструктурированных диодов Шоттки Ni/n-Si доминирующим механизмом токопереноса является туннелирование. Предложен новый метод определения активной площади наноструктурированных поверхностно-барьерных структур. Определено значение сопротивления обеднённой области и барьерной ёмкости исследуемых структур. Установлено, что исследуемые диоды Шоттки Ni/n-Si можно успешно использовать как фотодиоды в фотодиодном режиме работы.
Keywords: nickel, thin film, silicon, nanostructures, Schottky diode, current transport mechanisms
References
1. I. Q. Pashaev, Semiconductors, 46: 1085 (2012). https://doi.org/10.1134/S1063782612080155
2. E. Ozerden, Y. S. Ocak, A. Tombak, T. Kilicoglu, and A. Turut, Thin Solid Films, 597: 14 (2015). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2015.11.013
3. I. Jyothi, V. Janardhanam, H. Hong, and Ch.-J. Choi, Materials Science in Semiconductor Processing, 39: 390 (2015). https://doi.org/10.1016/j.mssp.2015.05.043
4. W. Filali, N. Sengouga, S. Oussalah, R. H. Mari, D. Jameel, N. A. Al Saqri, M. Aziz, D. Taylor, and M. Henini, Superlattices and Microstructures, 111: 1010 (2017). https://doi.org/10.1016/j.spmi.2017.07.059
5. X. Shen, B. Sun, D. Liu, and S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc., 133, No. 48: 19408 (2011). https://doi.org/10.1021/ja2071237
6. M. M. Solovan, V. V. Brus, A. I. Mostovyi, P. D. Maryanchuk, I. G. Orletskyi, T. T. Kovaliuk, and S. L. Abashin, Semiconductors, 51: 542 (2017). https://doi.org/10.1134/S1063782617040200
7. M. M. Solovan, J. Nano- Electron. Phys., 10, No. 2: 02030 (2018). https://doi.org/10.21272/jnep.10(2).02030
8. X. Zhang, D. Hu, Z. Tang, and D. Ma, Applied Surface Science, 357: 1939 (2015). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.09.146
9. J. Oh, H.-Ch. Yuan, and H. M. Branz, Nature Nanotechnology, 7: 743 (2012). https://doi.org/10.1038/nnano.2012.166
10. A. I. Mostovyi, V. V. Brus, and P. D. Maryanchuk, Semiconductors, 47: 799 (2013). https://doi.org/10.1134/S1063782613060171
11. B. L. Sharma and R. K. Purohit, Semiconductor Heterojunctions (Oxford–New York: Pergamon Press: 1974). https://doi.org/10.1016/B978-0-08-017747-2.50005-8
12. S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices. 3rd Ed. (Eds. S. M. Sze and K. Kwok) (New Jersey: Wiley: 2007), p. 815.
13. V. V. Brus, Semicond. Sci. Technol., 27: 035024 (2012). https://doi.org/10.1088/0268-1242/27/3/035024
14. V. V. Brus, Semiconductors, 46: 1012 (2012). https://doi.org/10.1134/S1063782612080040
|