Properties of sputtered mercury telluride contacts on p-type cadmium telluride

Abstract

2014 La valeur élevée du travail de sortie du composé semi-métallique HgTe (q03A6m ~ 5.9 eV) a conduit à utiliser ce matériau pour réaliser des contacts ohmiques de faible résistance spécifique 03C1c (03A9 cm2) sur le composé semi-conducteur II-VI CdTe de type p, dans la gamme des résistivités 70 03A9 cm 03C1B 45 k03A9 cm. Les couches de HgTe ont été déposées par pulvérisation cathodique en atmosphère de mercure à des températures de l'ordre de 150 °C. Les contacts ont été réalisés en technologie planar et leur résistance spécifique déterminée à l'aide des modèles TLM (Transmission Line Model) et ETLM (Extended TLM). La méthodologie de la mesure est développée. Pour les résistivités élevées (03C1B = 1,45 k03A9 cm ; 13 k03A9 cm ; 16 k03A9 cm ; 45 k03A9 cm), le rapport 03C1c/03C1B est de l'ordre de 10-2 cm, et les caractéristiques J(V) sont sensiblement linéaires. Pour 03C1B = 70 03A9 cm, 03C1c/03C1B est de l'ordre de 10-1 cm, et les caractéristiques J(V) ne sont plus linéaires. L'ensemble de ces résultats n'est pas affecté par l'attaque préalable par pulvérisation du CdTe. La nature chimique et/ou les désordres structurels de la surface de CdTe expliquent les déviations observées par rapport à la théorie de l'effet thermoionique. Abstract. 2014 Because of the high value of its work function (q03A6m ~ 5.9 eV), the semimetallic compound HgTe has been used to realize ohmic contacts of low specific resistance 03C1c (03A9 cm2) on the II-VI semiconductor compound p-type CdTe, in the bulk resistivity range 70 03A9 cm 03C1B 45 k03A9 cm. The HgTe films were deposited by cathodic sputtering in a mercury vapour, at about 150 °C. Planar contacts were carried out and their specific resistance determined from the Transmission Line Model (TLM) and the Extended Transmission Line Model (ETLM). The methodology of the measurement is developed. For high values of the bulk

Back contacts materials used in thin film CdTe solar cells—A review

“…Janik and Triboulet (1987) 62 showed that HgTe deposited by close space sublimation could provide a low resistance Ohmic contact to CdTe and Hg 1-x Cd x Te, due to good work function matching, but did not fabricate solar cells. This work was extended by Zozime and Vermeulin (1988) 63 to analyze specific contact resistance accounting for doping level. Specific contact resistance remained at 15-500 Ω cm 2 for material of resistivity 1.5-45 kΩ cm but dropped to 7 Ω cm 2 for ~70 Ω cm resistivity material.…”

Ohmic metal/Hg1-xCdxTe (x ≈ 0.3) contacts

“…In table 3, we present some data for certain materials indicating some discrepancies for the work functions cited, e.g. in [38, 46,47] for metals and for Hg 1-x Cd x Te, which are given in [14,36,37]. The work function for PEDOT:PSS organic contacts used to HgCdTe is relatively high and is equal approximately to 5.2 eV [15].…”

“…tin, chromium, molybdenum, and titanium with their work functions (table 3) should be appropriate ohmic contact metals for all compositions of ntype Hg 1-x Cd x Te and rectifying on p-Hg 1-x Cd x Te. The work function of a MCT semiconductor almost does not depend on its composition and is equal to Φ sc ≈ 5.6-5.9 eV [13,36,37] with an affinity energy χ MCT depending on the chemical composition x (see Exp. 1)).…”