Propiedades ópticas del silicio policristalino obtenidas a partir de mediciones de reflectancia y transmitancia

BENVENUTO, A. G.; BUITRAGO, R. H.; SCHMIDT, J. A.

Montevideo

Congreso; 2º Reunión Conjunta SUF-AFA; 2011

Sociedad Uruguaya de Física

Las propiedades ópticas de los semiconductores con aplicaciones fotovoltaicas resultan tan importantes como las propiedades eléctricas, ya que definen la absorción de luz que a su vez origina los portadores fotogenerados. La caracterización óptica de los semiconductores en película delgada usualmente se realiza a través de mediciones de transmitancia en función de la longitud de onda, utilizando el patrón de interferencias para determinar el espesor, y el borde de absorción para estimar el gap óptico (método de Swanepoel, [1]). Sin embargo, para el caso de semiconductores depositados sobre sustratos opacos, las mediciones de transmitancia no resultan posibles. En este caso puede recurrirse a las mediciones de reflectancia óptica, las cuales en principio deberían contener la misma información [2]. En este trabajo, comparamos la información obtenida a partir de mediciones de transmitancia y reflectancia óptica en muestras de silicio policristalino. Las películas fueron crecidas por deposición química desde la fase vapor (CVD), utilizando triclorosilano como fuente de silicio e hidrógeno como gas de arrastre. Se trabajó a presión atmosférica y a una temperatura de 840 oC. Como sustrato se usó un vidrio aluminosilicato comercial, el cual resulta adecuado por su transparencia y su alta resistencia térmica y química. Las mediciones de transmitancia y reflectancia óptica se realizaron en un espectrómetro Shimadzu UV-3600, en el rango de 500 - 3500 nm de longitud de onda. Encontramos que, debido a la textura de la superficie de las muestras, el método original propuesto por Swanepoel [1] resulta inadecuado. Sin embargo, cuando se introduce la corrección por espesor inhomogéneo de las películas [3], se obtienen resultados más razonables. Por su parte, el método de Minkov basado en la reflectancia [2] presenta serios inconvenientes para proporcionar resultados confiables. Actualmente se trabaja para tratar de combinar la información contenida en los espectros de transmitancia y reflectancia, buscando un método más certero para extraer las propiedades ópticas de películas delgadas de silicio policristalino. [1] R. Swanepoel, J. Phys. E: Sci. Instrum. 16, 1214 (1983). [2] D. A. Minkov, J. Phys. D: Appl. Phys. 22, 1157 (1989). [3] R. Swanepoel, J. Phys. E: Sci. Instrum. 17, 896 (1984).