Transport properties of polycrystalline silicon films

Abstract

The transport properties of polycrystalline silicon films are examined and interpreted in terms of a modified grain-boundary trapping model. The theory has been developed on the assumption of both a δ-shaped and a uniform energy distribution of interface states. A comparison with experiments indicates that the interface states are nearly monovalent and peaked at midgap. Their density is 3.8×1012 cm−2, in accordance with carrier-lifetime measurements performed on CVD films.

Single-electron effects in heavily doped polycrystalline silicon nanowires

“…The differences in electrical behavior between polycrystalline and crystalline silicon wires of nominally identical geometry suggest a strong influence from polysilicon grain boundaries, which will contain a high concentration of electrically active defect states, segregated dopants, and other impurities. 10,11 Large numbers of carriertrapping states pin the Fermi level even for high doping levels, 12 creating a potential barrier at the grain boundary. Pinning of the Fermi level strongly attenuates gate action in polysilicon films 13 and the defect states provide an electrostatic screening mechanism.…”

Электрические и оптические свойства пленок Cu-=SUB=-2-=/SUB=-Zn(Fe,Mn)SnS-=SUB=-4-=/SUB=-, изготовленных спрей-пиролизом

“…Для анализа электрических свойств тонких пле-нок соединений Cu 2 Zn(Fe,Mn)SnS 4 , полученных спрей-пиролизом, применяется модель для поликристалличе-ских пленок, состоящих из отдельных кристаллитов (зерен) [39][40][41]. В данной модели используется сред-нее значение размеров кристаллитов L. На границах зерен из-за существования оборванных валентных свя-зей существует значительное количество энергетических состояний N t , которые способны захватывать носители заряда из объемов кристаллитов.…”

“…В модели пленок из поликристаллических зерен огра-ничения подвижности носителей заряда µ барьерами границ зерен E b пропорциональны уменьшению ими электропроводности σ (12). Поскольку при пневма-тическом спрей-пиролизе размеры зерен в пленках CZTS и CFTS отличаются незначительно и составля-ют L ∼ 200 nm [11,20,40], значения подвижности ды-рок, близкие µ p ∼ 3−10 cm 2 /(V · s) [11] для CFTS и µ p ∼ 5−30 cm 2 /(V · s) для CZTS [42], то основной при-чиной различия в электропроводности исследуемых пле-нок являются электрические свойства самих кристал-литов, которые определяются концентрацией дырок p 0 . При одинаковых условиях изготовления пленок CZTS и CFTS их электропроводность определяется прежде всего концентрацией основных носителей заряда в кристал-литах.…”

The role of carbon on the electrical properties of polycrystalline Si1−yCy and Si0.82−yGe0.18Cy films

“…An extension to the simple carrier trapping model has been proposed by Baccarani et al 24 which takes into account the effects of the movement of the trap energy level E T on the grain boundary energy barrier. If the effect of increasing the density of the traps (N T ) per unit area, located at a discrete energy level E T is considered, the equation describing the grain boundary energy barrier becomes:…”