Silicio amorfo hidrogenado como material de base para la obtención de láminas delgadas de silicio policristalino

N. BUDINI; J. A. SCHMIDT; R. D. ARCE; R. R. KOROPECKI; R. H. BUITRAGO

Salta

Congreso; 92da. Reunión Nacional de Física - AFA 2007; 2007

Asociación Física Argentina (AFA)

El silicio amorfo hidrogenado es un semiconductor de gran interés en aplicaciones fotovoltaicas, pero su gran desventaja es la degradación intrínseca que presenta al ser iluminado, lo cual disminuye la eficiencia de los dispositivos producidos. Para superar esta dificultad, en este trabajo se propone depositar el material amorfo a bajas temperaturas, y luego someterlo a tratamientos térmicos para obtener un material policristalino con mejores propiedades eléctricas. Con el  objetivo de obtener materiales con diferentes microestructuras y contenidos de hidrógeno, para luego estudia cuál de ellos conduce a un mejor material policristalino, depositamos una serie de muestras a temperaturas entre 150 y 350ºC por el método de CVD asistido por plasma. Obtuvimos películas homogéneas de silicio amorfo a velocidades de deposición de 10-25 A/seg, cuyo espesor fue medido a partir de los espectros de transmitancia y reflectancia. La caracterización eléctrica incluyó medidas de conductividad en función de temperatura, fotoconductividad y longitud de difusión de portadores minoritarios (huecos) mediante la técnica de red fotogenerada de estado estacionario (SSPG). Para cristalizar el silicio amorfo con un tamaño de grano lo más grande posible, es conveniente reducir el contenido de hidrógeno de las muestras. Para ello se realizaron dos recocidos en atmósfera inerte, a 400 y 500ºC, los cuales eliminaron de los espectros IR toda señal del hidrógeno ligado. Por último se realizó un recocido final a 600ºC para lograr la cristalización del silicio. Esto se comprobó a través de los espectros de rayos X, cuyos picos cristalinos característicos permitieron estimar el tamaño de grano de los cristales.