Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова», 630390, Новосибирск, Россия Аннотация. Как известно увеличение эффективности кремниевых солнечных элементов является одной из важнейших задач в современной индустрии альтернативной энергетики. Оптимизация антиотражающего и пассивирующего слоя является наиболее экономичным способом увеличения КПД. В данной работе исследовано влияние предварительной очистки на пассивирующие свойства пленок диоксида кремния (SiO 2 ), выращенных методом быстрого термического отжига (RTP) при температурах отжига 900 и 950 °С в атмосфере сухого кислорода. Выращивание тонких пленок SiO 2 на поверхности монокристаллических пластин кремния осуществлено в камере французской установки быстрого термического отжига AS-ONE 150. Измерения бесконтактным СВЧ-методом времени жизни неосновных носителей заряда показали, что наилучшая пассивация образцов достигается при применении предварительной трехэтапной химической очистки (RCA) поверхности пластин кремния n-типа. Методом ИК-спектроскопии формирование слоя SiO 2 подтверждается наличием интенсивного максимума при 1071 см -1 , что было отнесено к валентным колебаниям типа «растяжениесжатие». Результаты расчетов оптических констант полученных пленок SiO 2 с использованием спектров отражения и программного обеспечения SCOUT показывают наличие слоя диоксида кремния, у которого показатель преломления и коэффициент экстинкции близки к эталонным.
Впервые методами рентгеновской рефлектометрии, ИК-спектроскопии и атомно-силовой микроскопии, (АСМ) проведено комплексное исследование структуры и состава нанослоев SiC. Пленки SiC были синтезированы новым методом топохимического замещения атомов подложки при различных температурах и давлениях рабочего газа CO на поверхности высокоомного, низкодислокационного монокристаллического кремния n-типа ориентации (111). На основании анализа и обобщения экспериментальных данных, полученных с использованием методов рентгеновской рефлектометрии, ИК-спектроскопии и АСМ предложена структурная модель пленок SiC на Si. Согласно данной модели пленки карбида кремния состоят из ряда параллельных подложке слоев, напоминающих "слоеный пирог". Экспериментально определен состав и толщина каждого слоя, входящего в структуру пленки. Обнаружено, что во всех образцах присутствует в сверхстехиометрическом состоянии углерод, однако, его структура существенно различна для образцов, синтезированных при температурах 1250oC и 1330oC, соответственно. В первом случае поверхность пленок насыщена кремниевыми вакансиями и углеродом, находящимся в структурно "рыхлой" форме, напоминающей углерод в состоянии HOPG. В пленках, выращенных при температуре 1330oC, углерод находится в плотной структуре, приближающейся по плотности к алмазу. С.А. Кукушкин и А.В. Осипов благодарят за финансовую поддержку РФФИ (гранты NN 15-0306155, 16-29-03149-офи-м). Нусупов К.Х., Бейсенханов Н.Б. и Бакранова Д.И. благодарят за финансовую поддержку Комитет науки МОН РК (гранты ГР NN 0262/ГФ4, 4327/ГФ4; 2015-2017 гг.). Часть экспериментальных исследований проводились при использовании оборудования Уникальной научной установки (УНУ) "Физика, химия и механика кристаллов и тонких пленок" ФГУН ИПМаш РАН. DOI: 10.21883/FTT.2017.05.44391.379
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.