Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Пленка полупроводниковая


Полупроводниковая пленка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Полупроводниковая пленка

Cтраница 1

Полупроводниковая пленка, нанесенная на боковой поверхности металлических колец, имеет два серебряных пояска, к которым при-иаяны токоподводящие эластичные провода. Между полупроводниковой пленкой и кольцом имеется прокладка из неорганической эмали. В состав полупроводниковой пленки входят хлористое олово и кристаллический фтористый аммоний.  [2]

Полупроводниковые пленки чрезвычайно чувствительны к загрязнениям при нанесении, так как эти примеси и будут в итоге определять проводимость пленки. Поэтому в данном случае наилучшим методом испарения будет бестигельный, с помощью электронной бомбардировки.  [3]

Полупроводниковые пленки на стекле обладают обычно высокой моханич.  [4]

Полупроводниковые пленки с таким по сути аномально большим фотонапряжением особенно перспективны в так называемой оптронной технике, достоинства которой - малая чувствительность к электрическим помехам. Оптронные системы могут работать при очень слабых сигналах, что важно в сверхдальней космической связи и миниатюрных кибернетических машинах.  [6]

Полупроводниковые пленки на стекле обладают обычно высокой механич.  [7]

Полупроводниковые пленки па стекле обладают обычно высокой мехапич.  [8]

Оксидные полупроводниковые пленки получают осаждением на подложку из коллоидных растворов. Этот метод включает в себя подготовку раствора, осаждение на подложку, сушку и отжиг.  [9]

Полупроводниковую пленку и нанесенные на нее электроды покрывают защитной пленкой из кремнеорганической смолы К-44, которая обладает термостойкостью при температуре 220 - 250 ( в длительной эксплуатации), высоким электрическим сопротивлением ( пробивное напряжение не менее 700 в на 0 5 мм толщины), хорошим сцеплением с полупроводниковыми пленками и достаточной механической прочностью.  [10]

Используя полупроводниковые пленки, можно сделать каждый оптрон достаточно малым в виде элемента матрицы, представляющей интегральную схему с распределенными параметрами.  [11]

К полупроводниковой пленке припаивают электропровода, которые служат для подключения прибора к электрической сети.  [12]

К полупроводниковой пленке припаивают электропровода, которые служат для подключения прибора к электрической сети.  [13]

В тонких диэлектрических и полупроводниковых пленках протекают физические процессы, связанные с переносом носителей заряда. Процесс переноса ( иначе называемый механизмом токопро-хождения) оказывает существенное влияние на свойства пленочных элементов и может быть исследован с помощью вольт-амперной характеристики. Рассмотрим более подробно механизмы токопро-хождения, имеющие место в тонких диэлектрических и полупроводниковых пленках.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Пленки полупроводниковые - Справочник химика 21

    По Ф. Ф. Волькенштейну [62], электронные концепции можно перенести и на металлы, так как они в большинстве случаев покрыты тонкой окисной пленкой ( полупроводниковый чехол ). Но это заключение требует проверки. [c.163]

    Другой путь получения монокристаллов — кристаллизация из газовой фазы в результате транспортных реакций. Наиболее широко они используются для выращивания эпитаксиальных пленок полупроводниковых соединений на монокристаллических подложках из германия, кремния и других полупроводников. Сущность транспортных реакций заключается в том, что твердое вещество, в данном случае полупроводниковое соединение, взаимодействуя по обратимой реакции [c.272]

    Вакуумные технологии стали определяющими во всем цикле изготовления интегральных схем (ИС). Получение сверхчистых металлов и полупроводниковых материалов, выращивание ленточных монокристаллов, молекулярно-лучевая эпитаксия, получение тонких пленок полупроводниковых материалов и металлов, ионно-плазменное и плазмохимическое травление рабочих материалов, ионная имплантация, радиационная обработка, электронная и ионная литография и другие -далеко не полный перечень вакуумных процессов в технологии производства ИС. Из примерно 200 операций современной технологии изготовления сверхбольших интегральных схем (СБИС) 160 осуществляют в вакууме. [c.10]

    В последние годы появилось много работ по изучению фазового состава, совершенства, наличия окисных пленок и, наконец, структуры поверхности и тонких пленок полупроводниковых материалов, особенно полученных путем эпитаксиального роста. [c.301]

    Однако часто встречаются намного более сложные системы, в которых Ёд. с является лишь частью е. Например, на пассивном титане часть скачка потенциала е может локализоваться в пленке полупроводникового окисла на поверхности металла 118]. В разбавленных растворах электролитов плотный заряженный слой жидкости частично размывается тепловым движением ионов в результате образуется так называемая диффузная часть двойного слоя, толщина которой может достигать 10 см. [c.9]

    Для характеристики свойств фазовых окисных пленок, присутствующих на пассивной поверхности металла, т. е. для ответа на вопрос, обладают ли такие пленки полупроводниковыми свойствами и в чем заключается специфика их влияния на электрохимическое поведение системы металл — окисная пленка — раствор, измерялись кинетические параметры окислительно-восстановительных реакций на окисленном электроде. [c.51]

    Существует два метода получения эпитаксиальных пленок полупроводниковых веществ конденсация в вакууме из молекулярного пучка и осаждение из газовой фазы при химических процессах. Пленки, полученные первым методом, обладают более низкими электрофизическими свойствами (в частности, они имеют более низкое удельное сопротивление и подвижность носителей, чем у массивных монокристаллов). [c.27]

    Эмаль должна находиться в жидком состоянии во всем интервале температур нанесения пленок полупроводниковых веществ коэффициент линейного расширения эмали и подложки не должен слишком сильно отличаться от коэффициента линейного расширения наносимых полупроводниковых веществ. [c.30]

    В настоящее время используются два метода получения эпитаксиальных пленок полупроводниковых веществ путем конденсации из паровой фазы молекулярных пучков в вакууме и путем осаждения из газовой фазы при химических процессах (восстановлении или разложении соответствующих солей). [c.398]

    Кузнецов Ф. А.— В кн. Процессы синтеза и роста кристаллов и пленок полупроводниковых материалов. Новосибирск Наука, 1971, с. 183— 194. [c.36]

    Новые возможности в создании составных МИА возникли в связи с двумя обстоятельствами. Во-первых, благодаря интенсивному развитию промышленного производства титана этот металл стал доступным для использования в качестве конструкционного материала. При анодной поляризации во многих электролитах, в том числе и в хлоридных, титан пассивируется, покрываясь пленкой полупроводникового оксида, запирающего анодный ток и защищающего металл от коррозии. Это позволяет использовать его в качестве механической основы электрода и незащищенного токо-подвода к работающей поверхности анода [49—51]. [c.22]

    При изготовлении сложных электронных схем напылением в вакууме наряду с пассивными элементами (сопротивлениями, конденсаторами) применяют и полупроводниковые элементы. У тонких пленок полупроводниковых веществ отмечена очень высокая подвижность электронов поэтому при [c.234]

    МЫШЬЯКА(У) СУЛЬФИД AS1S5, оранжевое аморфное в-во, кристаллизуется при высоком давл. tn ок. 190 °С практически не раств. в воде (3-10" "%), не раств. в сп. Получ, сплавление элементов осаждение н.з солянокислого р-ра A.sjOs сероводородом. Примен. компонент халькогенидных стекол II стеклообразных полупроводников, пиро-технич. сосгавов пигмент для получ. др. соед. As. МЫШЬЯКА ТРИИОДИД Asb, красные крист. in 141 °С, fm i 371 °С раств. в воде (с разл.), сп., зф., бен.зо.ле, хлороформе. Получ. взаимод, элементов. Примен. для нолуч. пленок полупроводниковых арссиидов. [c.357]

    На сульфатно-аммиачном фоне кадмий дает хорошо выраженную полярограмиу (рис. 19, а). Этот фон используют при анализе теллуридов и селенидов Сс1 и 2п. При совместном их присутствии с 8е и Те, пики Сс1 и 8е с потенциалами соответственно при —0,64 и 1,5 в пригодны для анализа систем при соотношении Сс1 Зе от 1 50 до 5 1. Чувствительность метода 0,4 мкг Сс1/10 мл. Определение Сс1 в присутствии 1000-кратных количеств Те проводят на тартратно-аммиачном фоне, потенциал полупика находится при —0,64 в. Этот фон пригоден для анализа пленок полупроводниковых соединений [414]. [c.105]

    Описанная конструкция титратора позволяет высокочувствительно определять микроколичества кадмия, цинка, селена (примерно до 0,5-j Kr), сульфат-ионов (примерно до 5 мкг), анализировать микронавескн (пленки) полупроводниковых соединений сульфида кадмия, селенида кадмия и цинка [244]. [c.201]

    Описанная конструкция титратора позволяет высокочувствительно определять микроколичества кадмия, цинка (примерно до 0,5 мкг) селена (примерно до 0,5 мкг), сульфат-ионов (примерно цо 5 мкг), анализировать микронавески (пленки) полупроводниковых соединений сульфида, селенида кадмия, цинка на основные компоненты и продукты окисления [244]. [c.177]

    Существует еще метод конденсирования пленки полупроводникового вещества на подложку, покрытую тонким слоем расплавленной эмали (реотаксиальный метод). При этом тепловые флуктуации поверхности расплавленной эмали обеспечивают большую подвижность атомов осаждаемого вещества, в результате чего возникает меньшее число центров образования кристаллизации, чем в случае образования пленки на поверхности твердого тела. Поэтому при реотаксиальном выращивании можно получить более крупные и четко ориентированные кристаллические образования. [c.30]

    Эпитаксиальная технология позволяет наращивать монокристаллические слои кремния, практически любой толщины на монокристаллические подлонски того же либо другого полупроводникового, изолирующего или металлического материала. Как отмечалось в гл. V, условия, которые необходимо обеспечить для получения монокристаллических пленок с высоко совершенной структурой и с контролируемыми свойствами, пока не могут быть сформулированы в общем виде с учетом кристаллографических, кристаллохимических, химических и физических факторов. Поэтому разработка технологии каждого процесса и его применение по созданию новой системы подложка — эпитаксиальная пленка полупроводникового материала требуют кропотливых исследований. [c.428]

    Я. А. У г а й, т. А. М а р ш а к о в а, Н. А. И г н а т ь е в, К. Б. А л е й-и и к о в а, Н. С. Д а н и л ь ч е н к о. В кн. И Всесоюзный симпозиум по процессам роста и синтеза кристаллов и пленок полупроводниковы.х соел, -пеппй. Тезисы докладов. Новосибирск, 1969. [c.43]

    Транспортные реакции широко применяют при выращивании пленок полупроводниковых соединений на ориентированных мо-нокристаллических подложках из бинарных соединений одинаковой кристаллической структуры. Подобные гибриды получают также с участием германия и кремния. [c.191]

    Если необходимо исследовать весьма малое количество вещества, upo-анализировать малый образец (массой несколько микрограммов), химико-аналитический эксперимент выполняют в ультрамикромасштабе. С каждым годом потребность в такого рода исследованиях возрастает. Возможность понять причину коррозии той или иной малой поверхности (например, отказавший контакт), проанализировав вещество образовавшегося на ней налета изучить состав жидких и твердых включений в минералах для объяснения генезиса последних исследовать малые частицы вещества с целью выяснения их происхождения уметь дать ответ на вопрос о количественном соотношении компонентов в малых образцах и пленках полупроводниковых материалов, синтезированных кристаллах, малых объемах природных вод и т. п.,— вот примерный круг вопросов, в основе решения которых лежит ультрамикрохимическое исследование состава вещества. [c.264]

chem21.info

плёнка полупроводниковая - это... Что такое плёнка полупроводниковая?

 плёнка полупроводниковая

плёнка паўправадніковая

Русско-белорусский словарь математических, физических и технических терминов. 2013.

  • плёнка полиэтиленовая
  • плёнка разделительная

Смотреть что такое "плёнка полупроводниковая" в других словарях:

  • Шотки диод —         Шоттки диод, диод с барьером Шотки, Полупроводниковый диод, выполненный на основе контакта металл полупроводник; назван в честь немецкого учёного В. Шотки, создавшего в 1938 39 основы теории таких диодов. При изготовлении Ш. д. на… …   Большая советская энциклопедия

  • Конденсатор электрический —         система из двух или более электродов (обкладок), разделённых диэлектриком (См. Диэлектрики), толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок; такая система электродов обладает взаимной электрической ёмкостью (См. Электрическая… …   Большая советская энциклопедия

  • Подложка — Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное …   Википедия

  • Фотография — (от Фото... и ...графия)         совокупность методов получения стабильных во времени изображений предметов и оптических сигналов на светочувствительных слоях (СЧС) путём закрепления фотохимических или фотофизических изменений, возникающих в СЧС… …   Большая советская энциклопедия

  • Микроэлектроника —         область электроники (См. Электроника), занимающаяся созданием электронных функциональных узлов, блоков и устройств в микроминиатюрном интегральном исполнении. Возникновение М. в начале 60 х гг. 20 в. было вызвано непрерывным усложнением… …   Большая советская энциклопедия

  • Планарная технология —         планарный процесс (англ. planar, от лат. planus плоский, ровный), первоначально совокупность технологических операций, проводимых для получения полупроводниковых (ПП) приборов с электронно дырочными переходами (См. Электронно дырочный… …   Большая советская энциклопедия

  • Диод Шоттки — У этого термина существуют и другие значения, см. Диод (значения). Условное обозначение диода Шоттки НЕ по ГОСТ 2 …   Википедия

  • запоминающее устройство — (ЗУ), устройство для записи, хранения и выдачи (по запросу) информации, представленной обычно в цифровом коде. При записи информация преобразуется в электрические, оптические или акустические сигналы либо механические перемещения с целью… …   Энциклопедия техники

  • ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР — прибор для регистрации ч ц, осн. элементом к рого явл. кристалл полупроводника. Регистрируемая ч ца, проникая в кристалл, генерирует в нём дополнит. (неравновесные) электронно дырочные пары. Носители заряда (электроны и дырки) под действием… …   Физическая энциклопедия

  • ЭКСИТОН — (от лат. excito возбуждаю), квазичастица, соответствующая электронному возбуждению в кристалле диэлектрика или ПП, мигрирующему по кристаллу, но не связанному с переносом электрич. заряда и массы. Представление об Э. введено в 1931 Я. И.… …   Физическая энциклопедия

physica_ru_bel.academic.ru

Фотоэлементы на основе тонких пленок полупроводников

Рабочим элементом этих ячеек являются тонкие пленки полупроводников как неорганических, так и органических.

Фотоэлементы на основе аморфного кремния

Тонкие пленки аморфного кремния наиболее часто получают методом осаждения из паровой фазы с использованием плазмы (PECVD). В качестве источника кремния используют силан или его производные. Температура осаждения 250-400оС, что позволяет использовать в качестве подложек не только металлические ленты, но также стекло и даже полимерные пленки. В случае гибких подложек, таких как металлические или полимерные ленты, осаждение может проводиться в непрерывном процессе при протяжке ленты-подложки через реактор. Эта технология отличается высокой производительностью, а пленки – соответственно низкой стоимостью.

Аморфный кремний всегда содержит водород в количестве от 5 до 20 ат. %, который блокирует оборванные связи кремния, поэтому он является гидрогенизированной формой кремния. Гидрогенизированный аморфный кремний (aSi:H) является прямозонным полупроводником с шириной запрещенной зоны 1,7 эВ и высоким коэффициентом оптического поглощения (?>105 cm-1 для фотонов с энергией Е>1,7 эВ). Это означает, что пленка толщиной всего несколько микрон поглотит большую часть солнечного излучения. При легировании пленки аморфного кремния германием ширина запрещенной зоны уменьшается, а при добавлении углерода – увеличивается. Это позволяет создавать солнечные элементы с двумя или тремя гетеропереходами, перекрывающими практически весь солнечный спектр. Эффективность фотопреобразования таких элементов достигает 12%. Недостатком является деградация физических свойств элемента под действием солнечного излучения – эффект Штеблера-Вронского (the Staebler-Wronski effect). Чтобы повысить стабильность свойств фотоэлементов в качестве полупроводника используют не аморфный кремний, но двухфазный материал, содержащий включения микро или нано кристаллов кремния в аморфной матрице, который известен как микрокристаллический или нанокристаллический кремний. Такой материал получается при добавлении водорода в реакционную смесь. При высоком содержании кристаллической фазы свойства материала все больше соответствуют свойствам мультикристаллического кремния. Помимо ячеек на основе двухфазного материала разрабатываются гибридные ячейки: аморфный Si/микрокристаллический (нанокристаллический) Si, которые в литературе называют «микро-морфные» устройства. Эти устройства обладают более высокой эффективностью и стабильностью, чем устройства на основе только аморфного кремния. Следует отметить, что пленки аморфного кремния нашли и другое применение – в качестве пассивирующего покрытия пластин монокристаллического кремния модулей первого поколения. Такое покрытие снижает поверхностную рекомбинацию носителей заряда на два порядка, что приводит к существенному повышению эффективности фотопреобразования. Эти элементы разработаны компанией Sanyo (Япония) и получили название  «гетеропереходы с внутренним тонким слоем» («Heterojunction with Intrinsic Thin layer — HIT). Компания Sanyo наладила промышленный выпуск модулей на основе HIT-структуры с эффективностью преобразования 21,5%.

Фотоэлементы на основе кристаллических пленок кремния

Материалом альтернативным и монокристаллическому, и аморфному кремнию являются поликристаллические пленки кремния. Поликристаллический Si устойчив к воздействию солнечного излучения аналогично монокристаллическому материалу и при этом обеспечивает более высокую эффективность фотопреобразования, чем аморфный кремний. Благодаря высокой электропроводности кремния фотоэлементы на основе поликристаллического материала не требуют применения прозрачного электрода. Однако в таких элементах необходимо использовать светопоглощающий слой, поскольку оптическое поглощение в поликристаллическом кремнии намного меньше, чем в аморфном. Электрические свойства поликристаллического кремния, в частности время жизни носителей заряда, определяющие эффективность фотопреобразования, зависят от размера и ориентации кристаллитов. В настоящее время разработано несколько способов производства поликристаллических пленок кремния, например, химическое осаждение из паровой фазы c использованием горячего филамента (hot-wire CVD), или газотранспортный метод с использованием йода. Оба метода обладают высокой скоростью осаждения – до 3 мкм/мин, однако второй метод имеет некоторые преимущества: он работает при атмосферном давлении и позволяет получать крупнокристаллические пленки с размером кристаллитов 5-20 мкм. Еще один метод получения поликристаллических пленок кремния – индуцированная металлами кристаллизация аморфной пленки кремния. В отличие от первых двух методов, когда поликристаллические пленки получаются прямо в процессе осаждения, в этом методе происходит кристаллизация аморфной пленки в результате ее контакта с металлом, который ускоряет кристаллизацию. Типично процесс проводят при температурах 450-600оС и времени от 10 до 70 часов. (Средняя скорость распространения фронта кристаллизации составляет 2-3 мкм/ч при 550оС.) Оказывается, что скорость кристаллизации можно увеличить, если процесс проводить в постоянном электрическом поле умеренной напряженности. Например, при напряженности поля 80 В/см время кристаллизации при 500оС составляет всего 10 мин.

Эффект индуцирования кристаллизации аморфного кремния присущ многим металлам. Эти металлы условно разделяют на две группы: образующие эвтектику с кремнием (например: Al, Au, Ag) и образующие силициды (например: Ni, Pd). Наиболее интенсивно изучаются такие инициаторы кристаллизации, как Al и Ni, поскольку они широко применяются в технологии полупроводниковых устройств. Несмотря на то, что эффект индуцирования кристаллизации известен около 40 лет, его механизм остается еще во многом непонятным. Метод индуцированной кристаллизации позволяет получить пленки кремния высокого совершенства, состоящие из больших кристаллитов вплоть до 100 мкм в поперечнике, при этом в ряде случаев получаются текстурированные пленки кремния. 

Кроме этого метода в настоящее время разрабатываются специальные методы, позволяющие получать текстурированные пленки кремния и германия: осаждение на наклонную подложку (Inclined Surface Deposition- ISD), осаждение в присутствии пучка ионов высокой энергии, направленного под определенным углом к подложке (Ion Beam Assisted Deposition — IBAD), осаждение на металлическую подложку с биаксиальной текстурой. Первые два метода отличаются универсальностью и позволяют формировать текстурированные пленки различных материалов практически на любых, в том числе поликристаллических и аморфных, подложках. Недостатками этих методов являются их большая энергозатратность и необходимость использования высокого вакуума, что делает затруднительным промышленное масштабирование этих технологий. Третий метод уже широко используется для формирования текстурированных пленок YBa2Cu3Ox. Высоко ориентированные пленки германия также были получены на биаксиально текстурированных металлических лентах. Это позволило создать солнечный модуль на основе тонких пленок соединений III-V групп с эффективностью 30%. По этой технологии в 2008 году в США организовано промышленное производство солнечных модулей (компания Wakonda).

Фотоэлементы на основе кристаллических пленок CdTe

Теллурид кадмия является одним из перспективных материалов для производства высокоэффективных и дешевых солнечных модулей. Этот материал является прямозонным полупроводником с большим коэффициентом оптического поглощения (~105 см-1) в видимом диапазоне и имеет почти идеальную ширину запрещенной зоны (1,5 эВ) для ячеек с одним переходом. Благодаря этому пленка CdTe толщиной всего несколько микрон поглощает ~90% солнечного излучения. В настоящее время разработаны разнообразные промышленно эффективные технологии получения пленок CdTe, такие как сублимация, осаждение из аэрозоля или «мокрая» печать, рост из раствора, электроосаждение, различные физические методы испарения/осаждения. Все эти методы позволяют получать пленки CdTe большой площади с большой скоростью осаждения: ~1 м2/мин. Рекордная эффективность ячейки на основе CdTe составляет 16,5% (см. рис. 1), модуля коммерческого размера – 11%; а типичные коммерческие модули имеют эффективность 7–9%.

Ячейка на основе CdTe состоит из стеклянной подложки с нанесенным слоем прозрачного проводника (SnO2:F, In2O3 или Zn2SnO4), затем n-CdS (<100 нм), далее p-CdTe (1-3 мкм), поверх которого наносится металлический электрод (Ni-Al). Свойства этих ячеек не сильно зависят от вариаций технологических параметров получения пленок, что удобно для промышленного производства. Критическими аспектами технологии являются рекристаллизация пленок CdTe с использованием CdCl2 в качестве флюса, а также предотвращение диффузии Ni в пленку СdTe при формировании металлического электрода (для этого в состав электрода вводят небольшое количество меди).   

Основными недостатками этих фотоэлементов являются экологические и медицинские проблемы, связанные с вредным влиянием кадмия. Однако проведенные исследования показывают, что все требования безопасного производства и утилизации этих фотоэлементов могут быть соблюдены при вполне умеренных затратах.

Фотоэлементы на основе кристаллических пленок CuInSe2 (CIS)

CuInSe2 является еще одним перспективным материалом для солнечных элементов. Современный рекорд эффективности для лабораторных устройств на основе CIS с добавлением Ga составляет 19,5%, что превышает эффективность элементов на поликристаллическом кремнии. Модули коммерческого размера имеют эффективность более 13%. Типичная структура ячейки на основе CIS состоит из подложки (натриево-кальциево-силикатное стекло, или гибкая подложка из нержавеющей стали или полиимида), на которую нанесен Мо (1 мкм; осаждается при комнатной температуре), затем слой Cu(In-Ga)Se2 (~1 мкм), затем CdS (~70 нм), поверх которого наносится прозрачная проводящая пленка ZnO (~350 нм). Были также изготовлены ячейки с эффективностью 18,6%, не содержащие кадмия, в которых CdS заменен на ZnS. Для получения крупнокристаллических пленок CIGS высокого совершенства на разных этапах их синтеза варьируют стехиометрию по меди и индию. Одним из ключевых аспектов технологии является присутствие натрия, для чего используют Na-содержащее стекло или натрий вводят дополнительно в виде различных солей в случае использования металлических или полимерных подложек. Недостатком этих устройств является сложность получения высококачественных пленок CIGS, обусловленная сложностью фазовой диаграммы этого четверного соединения, а также деградация свойств в результате атмосферного влияния. Для повышения надежности и ресурса работы фотоэлементов на основе пленок CIGS необходимо понять механизмы деградации их свойств и разработать эффективную технологию их герметизации для длительного использования в условиях атмосферы.

Фотоэлементы на основе кристаллических пленок III-V групп

Полупроводниковые материалы на основе соединений групп III (Al, Ga, In) и V (N, P As, Sb) известны с 1950 года, а в начале 1960-х годов были созданы и первые фотоэлементы на основе арсенида галлия, которые тут же нашли применение в космических исследованиях благодаря устойчивости к космическому излучению и высокой эффективности фотопреобразования. Из всех соединений групп III-V наиболее широко применяются InP и GaAs, поскольку они имеют почти идеальную ширину запрещенной зоны в 1,4 эВ. Наибольшая эффективность на структурах с одним переходом была достигнута на тонкопленочных устройствах, сформированных методом газофазной эпитаксии: 25,8% для GaAs и 21,9% для InP.

Недостатком устройств на пленках соединений III-V групп является высокая стоимость подложек, обеспечивающих эпитаксиальный рост этих материалов. Кроме этого, эффективность фотопреобразования пленок очень чувствительна к примесям и структурным дефектам, что не позволяет упростить технологию их осаждения и снизить стоимость производства ячеек. Выход их этой ситуации: использовать ячейки с несколькими переходами, обеспечивающими более полное поглощение солнечного спектра, а также использовать концентрирование солнечной энергии с большой площади на небольшой фотоэлемент. В этом случае вместо дорогостоящего фотоэлемента используется существенно более дешевое концентрирующее устройство, например, линза Френеля. В результате стоимость фотоэлемента снижается пропорционально степени концентрирования солнечного излучения. Современный рекорд эффективности фотопреобразования, достигнутый на структуре с тремя переходами при концентрировании в 364 раза, составляет 41,6% (см. рис. 1). Увеличение количества гетеропереходов больше 3 приводит к значительному удорожанию фотоэлемента, поэтому основной рынок для высокоэффективных устройств с четырьмя и более гетеропереходами – аэрокосмическая промышленность.

Рис. 1. Прогресс в эффективности солнечных элементов различного типа [1]

Фотоэлементы на основе органических материалов

В последнее время солнечные элементы на основе органических материалов вызывают все больший интерес как исследователей, так и компаний, производящих солнечные элементы. Это связано с постоянным ростом эффективности этих устройств. Так в декабре 2009 года компания Solarmer (США) сообщила о фотоэффективности в 7,9%, а уже в июле 2010 года эта же компания заявила о новом рекорде в 8,13%. Несмотря на то, что эффективность фотопреобразования органических фотоэлементов выглядит довольно скромно по сравнению с неорганическими фотоэлементами, однако эти устройства обладают целым рядом положительных свойств, благодаря которым они составляют реальную конкуренцию неорганическим элементам. К этим свойствам относятся малый расход и низкая стоимость материалов, их экологическая безопасность и дешевая утилизация, очень низкая стоимость производства, гибкость модулей и связанное с этим удобство транспортировки и монтажа. Благодаря этому компания Solarmer заявила, что в ближайшее время она достигнет стоимости электроэнергии, производимой органическими элементами, в 0,12-0,15 $/кВт·ч или <1$/Вт, что соответствует лучшим образцам неорганических тонкопленочных фотоэлементов второго поколения (см. рис. 2).

Органические полупроводники могут быть как мономерами, например, красители, так и полимерами. Допирование органических полупроводников может быть осуществлено введением посторонних атомов или молекул. Например, р-типа полупроводники получают вводя галогены, нитрогруппу, органические молекулы, такие как 2,4,7-тирнитрофлуоренон или орто-хлоранил, а также полупроводники с большим сродством к электрону: фуллерен или диамид пирилена. n-типа проводимость можно получить вводя щелочные металлы или полупроводники с низким потенциалом ионизации.

Простейшей архитектурой для полимерного фотоэлемента является планарная гетероструктура, в которой на пленку фотоактивного полимера (донор) наносится пленка электронного акцептора, на которые с двух сторон наносятся электроды. В настоящее время в качестве фотоактивного материала используются полимеры с сопряженными С-С связями, модифицированные фуллеренами. В полимерных полупроводниках, в отличие от неорганических полупроводников, поглощенный фотон генерирует экситон, т.е. электрон-дырочную пару, связанную кулоновскими силами. Эта электронейтральная квазичастица диффундирует к донорно-акцепторной границе, где происходит ее диссоциация на свободные электрон и дырку, дающие вклад в фототок.  Типичная длина диффузии экситонов в органических полупроводниках составляет 1-10 нм. Такой же толщины должна быть и пленка фотоактивного полимера, однако при такой толщине эта пленка имеет очень низкий коэффициент оптического поглощения. Одним из способов решения этой парадигмы является использование объемных гетеропереходов, когда донорный и акцепторный материалы образуют фазово-разделенную систему, например, при расслоении раствора полимеров или при деполимеризации раствора блоксополимера с последующей полимеризацией двух фаз из составляющих его мономерных блоков, например, при упорядочении раствора блоксополимеров. Варьируя материалы, растворители, их концентрации и условия процесса, можно получать взаимопроникающие системы фаз с характерным размером 1-10 нм. Другим решением является создание упорядоченных гетероструктур. Наиболее часто эта концепция реализуется в так называемых гибридных, т.е. органических/неорганических структурах, например, когда фотоактивный полимер заполняет поры TiO2, или наночастицы кремния заполняют полимерную матрицу, образуя перколяционную систему, или структуру из наностержней InP, выращенных на проводящей подложке, заполняют полимером.

Недостатком фотоэлементов на основе органических материалов, помимо невысокой эффективности фотопреобразования, является проблема стабильности свойств, присущая сопряженным полимерам.

Рис. 2. Стоимость солнечного электричества как функция эффективности и цены различных фотоэлектрических модулей. [2] Три выделенные области обозначают три поколения солнечных элементов. Синяя линия, отмеченная как «min BOS» (Balance Of System costs), указывает минимальный предел затрат, связанных с монтажом и обслуживанием установок, стоимостью земли и т.п. Для современных модулей на основе монокристаллического кремния эти затраты составляют примерно 250 US $/м2.

Фотоэлементы на красителях

Фотоэлементы на красителях также принадлежат к тонкопленочным солнечным элементам. Этот тип фотоэлементов был изобретен в 1991 году швейцарским ученым Гретцелем (Gratzel), и поэтому их еще называются «ячейка Гретцела». Первая ячейка Гретцела состояла из анода (толщиной 10 мкм) в виде высокопористого нанокристаллического диоксида титана, поверхность которого покрыта мономолекулярным слоем красителя и который был сформирован на стеклянной подложке, покрытой слоем прозрачного проводящего оксида. Пористый анод пропитывался жидким йодным электролитом. Катодом являлась платина.

Ячейка Гретцела работает следующим образом. Свет, проходя через прозрачную подложку, поглощается фотоактивным красителем. Электроны, возбужденные светом в красителе, переходят в TiO2 и диффундируют к прозрачному проводящему электроду под действием градиента их концентрации. Электролит замыкает электрическую цепь и обеспечивает транспорт электронов от катода (Pt) к красителю, где они рекомбинируют с дырками, оставшимися от мигрировавших фотоэлектронов. Таким образом, в ячейке Гретцеля полупроводник (TiO2) используется только для транспорта фотоэлектронов, которые генерируются в фоточувствительном красителе. Этим ячейка Гретцела принципиально отличается от обычных полупроводниковых фотоэлементов, в которых и транспорт, и генерация фотоэлектронов происходят в объеме полупроводника.

Недостатками ячейки Гретцела являются высокая коррозионная активность электролита и высокая стоимость платины. Однако эти проблемы не являются фатальными и могут быть найдены эффективные решения для них. Например, вместо Pt уже предложено использовать CoS, также предложены менее агрессивные органические электролиты.

В настоящее время рекордная эффективность фотопреобразования ячеек на красителях составляет 11,1%, что, учитывая невысокую стоимость используемых материалов и простоту технологии, делает эти фотоэлементы привлекательными для массового применения.

Постоянно ведутся исследования по поиску новых более дешевых и/или более эффективных материалов, что позволяет надеяться на повышение эффективность этих структур. Кроме этого обычного «эволюционного» пути эффективность фотопреобразования можно еще существенно повысить, если использовать тандемные структуры. Стандартная ячейка Гретцела работает как фотоанод, когда фототок возникает в результате фотогенерации электронов в фотоактивном красителе. Аналогично можно создать фотокатод, когда фотоактивный краситель генерирует дырки, или, другими словами, фотовозбужденный краситель индуцирует перенос электрона из р-типа полупроводника в краситель. Если объединить две такие структуры, работающие как фотоанод и фотокатод, в один элемент, то эффективность фотопреобразования может быть значительно повышена. Работы в этом направлении ведутся, но пока эффективность таких тандемных структур ниже, чем у стандартной ячейки Гретцела n-типа, поскольку существующие ячейки р-типа имеют небольшой фототок, являющийся лимитирующим фактором для всей структуры. 

____________________

  1. [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Thin_film_solar_cell
  2. [2] N.S. Lewis. Toward Cost-Effective Solar Energy Use. Science 315 (2007) 798-801.

Источник: http://www.superox.ru/photoelements2.htm

www.prosolar.ru

Полупроводниковая пленка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Полупроводниковая пленка

Cтраница 2

Поскольку такие полупроводниковые пленки могут быть выращены и легированы при температурах, при которых практически отсутствует движение атомов, и так как содержание легирующих примесей в первой фазе может быть быстро изменено, легко создать в такой полупроводниковой пленке.  [16]

Технология получения полупроводниковых пленок для изготовления чувствительных элементов болометров в общих чертах состоит в следующем. Смесь окислов металлов смешивается с органической связкой и соответствующим растворителем до степени плотности сливок. Полученная суспензия размазывается по полированной стеклянной поверхности и просушивается. Образовавшуюся после просушки пленку снимают со стекла и разрезают на образцы требуемых размеров и формы ( с учетом последующей усадки при отжиге), после чего отжигают при температуре спекания около 1100 - 1200 С на гладкой керамической поверхности. При температурах порядка 800 С начинается интенсивный рост кристаллов, усиливающийся с повышением температуры до 900 - 1000 С. К 1100 - 1200 пространства между кристаллами закрываются, образуя замкнутые поры, и укрупнение кристаллов становится особенно отчетливым.  [17]

Для нанесения полупроводниковой пленки на поверхность детали применяется специальная печь ( фиг. В стенках цилиндра имеется продольный паз, через который в печь вводятся прикрепленные к стержням диски, с зажатой между ними деталью. Стержни укреплены в подшипниках.  [18]

Для подключения полупроводниковых пленок к электрической сети применяется специальная паста, которую следует наносить в виде двух полос шириной по 3 мм по краям полупроводниковой пленки, подсушивать на воздухе, а затем подвергать обжигу в печи при температуре 450 в течение 1 5 - 2 час. После этого к полоскам припаивают многожильный гибкий провод.  [19]

Для получения полупроводниковых пленок методом напыления в вакууме испаряют сульфид кадмия. Удовлетворяет ли реактив техническим условиям.  [20]

При осаждении полупроводниковых пленок в вакууме приходится иметь дело именно с поликристаллическими пленками, так как диэлектрическая подложка имеет аморфную или мелкокристаллическую структуру, в связи с чем отсутствует ориентирующее действие подложки при конденсации слоя. Размер отдельных кристаллитов, как известно, зависит от природы испаряемого вещества, температуры подложки, скорости конденсации слоя и толщины слоя.  [21]

Для получения металлических и полупроводниковых пленок, помимо реакции восстановления галогенидов металлов и полупроводников в токе водорода или другого восстановителя, при высоких температурах используется пиролиз металлоорганических соединений, а также гидридов металлов и полупроводников. Так, например, путем пиролиза хроморганических соединений получают пленки хрома.  [22]

При анализе полупроводниковых пленок типа AnBVI, например CdSe, применен метод фазового химического анализа, основанный на последовательной обработке образца 0 5 М уксусной кислотой ( извлечение микрофаз CdO и CdSeO3) и 0 1 М раствором сульфита натрия ( извлечение микрофазы элементного селена) с последующим растворением основы конц.  [24]

Для получения полупроводниковых пленок высокой чистоты для физических исследований, включая in sity, нам кажется целесообразным развивать технику распыления в высоком вакууме ( ниже 10 - 5 мм рт. ст.), которая обеспечивала бы и достаточно высокие скорости напыления. Предлагается подходящий альтернативный способ использования ионных пучков из внешнего источника.  [25]

При облучении тонких диэлектрических и полупроводниковых пленок зондом с энергией, достаточной для сквозного прохождения электронов, сопротивление пленок может измениться. Такое явление называется возбужденной проводимостью. За счет ионизации объекта его проводимость возрастает на несколько порядков.  [26]

В качестве материала полупроводниковой пленки чаще всего используются поликристаллические пленки сульфида и селенида кадмия, применяются также поликристаллические пленки окиси цинка, антимонида индия, теллурида кадмия, окиси олова, окиси индия, сульфида свинца и теллура. В последнее время появились сообщения о создании триодов подобного типа на монокристаллических пленках кремния, выращенных на кристаллографической плоскости сапфира или на подложках из окиси алюминия, покрытых составом окислов.  [27]

Вопрос о влиянии полупроводниковой пленки на адсорбционные свойства и каталитическую активность металла теоретически рассмотрен в работе [290], где отмечается, что варьирование толщины L пленки может дать возможность управления адсорбционной способностью, каталитической активностью и селективностью образца.  [28]

Радикальной мерой борьбы против полупроводниковых пленок может быть только полная механическая или химическая очистка частей, находящихся под электронной бомбардировкой.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка" - патент РФ 2349904

Изобретение относится к области технологии тонких пленок и многослойных наноструктур и может быть использовано в микро- и наноэлектронике и оптике. Техническим результатом является расширение диапазона измеряемых толщин и класса исследуемых материалов путем увеличения диапазона изменения коэффициентов отражения и прохождения, а также увеличение чувствительности и возможность проведения измерений в узком частотном диапазоне. Поставленная задача достигается тем, что перед структурой типа «металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка» дополнительно размещают одномерный фотонный кристалл, состоящий из периодически чередующихся слоев с различными значениями диэлектрической проницаемости и с нарушенной периодичностью структуры, плоскости которых перпендикулярны направлению распространения электромагнитного излучения и параллельны плоскости измеряемой структуры «металлическая пленка - подложка». 4 ил. способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904

Рисунки к патенту РФ 2349904

Изобретение относится к области технологии тонких пленок и многослойных наноструктур, а точнее к области контроля толщины и электропроводности тонких металлических пленок, нанесенных на подложку из диэлектрического или полупроводникового материала, и может быть использовано в микро- и наноэлектронике и оптике.

Известен способ измерения толщины металлической пленки, включающий формирование ступенчатой структуры на поверхности пленки, высота которой равна толщине пленки, напыление на поверхность подложки со ступенькой слоя высокоотражающего металла и освещение пленки лучом лазера с известной длиной волны, отличающийся тем, что на измеряемой пленке формируют периодическую структуру из чередующихся непротравленных и протравленных на всю глубину пленки, вплоть до подложки, полос одинаковой ширины, затем после удаления фоторезиста напыляют на полученный рельеф вторичную отражающую пленку металла толщиной, достаточной для обеспечения непрозрачности этой вторичной пленки для зондирующего лазерного излучения, после чего облучают полученную рельефную структуру зондирующим лазерным пучком и в полученной отраженной дифракционной картине проводят измерение мощностей дифрагированных пучков нулевого и первого дифракционных порядков, после чего рассчитывают толщину исходной металлической пленки (см. патент РФ №2221989, МПК G01B 11/06).

Однако данный способ является разрушающим.

Известен СВЧ способ определения диэлектрической проницаемости и толщины диэлектрических покрытий на металле, который заключается в создании электромагнитного поля в объеме контролируемого диэлектрического материала на металлической подложке и последующей регистрации изменения параметров преобразователя, характеризующих высокочастотное поле (см. патент РФ №2256168, МПК G01N 22/00; G01R 27/26).

Однако данный способ не позволяет измерять параметры проводящих материалов.

Наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ, включающий зондирование с помощью волноведущей системы измеряемой структуры волнами, модулированными по частоте. Изменяя частоту генератора и регистрируя значения частот, соответствующих экстремальным значениям отраженного от диэлектрического слоя сигнала, можно определить толщину слоя следующим образом: способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 , где f1 и f2 - частоты, соответствующие двум соседним отраженным от слоя сигналам, способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 - диэлектрическая проницаемость материала слоя, с - скорость света (см. Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. М.: Энергоатомиздат, 1989, 208 с.).

Однако данный способ не позволяет проведение измерений толщины металлических покрытий, кроме того, реализация данного способа предполагает необходимость проведения измерений в широкой полосе частот.

Задача настоящего способа заключается в реализации неразрушающего контроля электрофизических параметров нанометровых слоев металла в структурах металл-полупроводник и металл-диэлектрик по спектрам отражения и прохождения электромагнитной волны.

Техническим результатом является расширение диапазона измеряемых толщин и класса исследуемых материалов путем увеличения диапазона изменения коэффициентов отражения и прохождения, а также увеличение чувствительности и возможность проведения измерений в узком частотном диапазоне.

Поставленная задача достигается тем, что в способе измерения параметров структуры «металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка», включающем ее облучение излучением СВЧ-диапазона с помощью волноведущей системы, измерение частотной зависимости коэффициента отражения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона от измеряемой структуры в выбранном частотном диапазоне, согласно решению перед структурой типа «металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка» дополнительно размещают одномерный фотонный кристалл, состоящий из периодически чередующихся слоев с различными значениями диэлектрической проницаемости, плоскости которых перпендикулярны направлению распространения электромагнитного излучения и параллельны плоскости измеряемой структуры «металлическая пленка - подложка», изменяют толщину или диэлектрическую проницаемость одного из слоев для нарушения периодичности структуры, в качестве параметров выбирают электропроводность или толщину металлической пленки, которые определяют по частотной зависимости коэффициента отражения для структуры «фотонный кристалл - металлическая пленка - подложка» при известных параметрах подложки, при этом второй параметр (соответственно толщину или электропроводность) металлического слоя предварительно измеряют. Для определения искомых электрофизических параметров решают обратную задачу с использованием метода наименьших квадратов.

Оригинальность предлагаемого решения заключается в использовании одномерного фотонного кристалла с нарушением периодичности, обеспечивающего широкий диапазон изменения коэффициентов отражения и прохождения и возможность проведения измерений в узком частотном диапазоне.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено расположение измеряемой структуры и фотонного кристалла в волноводе, где Рпад - мощность падающего на измеряемую структуру СВЧ-излучения, Ротр - мощность отраженного от структуры СВЧ-излучения, Рпрош - мощность прошедшего через структуру СВЧ-излучения, T - коэффициент прохождения, R - коэффициент отражения, tм - толщина металлической пленки, tп - толщина полупроводниковой или диэлектрической подложки, 1 - фотонный кристалл, 2 - металлическая пленка, 3 - полупроводниковая или диэлектрическая подложка, на фиг.2 - экспериментальные (дискретные кривые) и расчетные (непрерывные кривые) зависимости квадратов модулей коэффициентов отражения электромагнитной волны от структуры фотонный кристалл-металлическая пленка - поликоровая подложка: толщина металлической пленки 4 нм, на фиг.3 - экспериментальные (дискретные кривые) и расчетные (непрерывные кривые) зависимости квадратов модулей коэффициентов отражения электромагнитной волны от структуры фотонный кристалл - металлическая пленка - поликоровая подложка: толщина металлической пленки 14.5 нм, на фиг.4 - экспериментальные (дискретные кривые) и расчетные (непрерывные кривые) зависимости квадратов модулей коэффициентов отражения электромагнитной волны от структуры фотонный кристалл - металлическая пленка - поликоровая подложка: толщина металлической пленки 28 нм.

Способ осуществляется следующим образом.

Облучают структуру излучением СВЧ-диапазона с помощью волноведущей системы, измеряют частотную зависимость коэффициента отражения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона от измеряемой структуры в выбранном частотном диапазоне, перед структурой типа «металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка» дополнительно размещают одномерный фотонный кристалл, состоящий из периодически чередующихся слоев с различными значениями диэлектрической проницаемости, плоскости которых перпендикулярны направлению распространения электромагнитного излучения и параллельны плоскости измеряемой структуры «металлическая пленка-подложка», изменяют толщину или диэлектрическую проницаемость одного из слоев фотонного кристалла для нарушения периодичности структуры, в качестве параметров выбирают электропроводность или толщину металлической пленки, которые определяют по частотной зависимости коэффициента отражения от структуры «металлическая пленка-подложка», перед которой размещен фотонный кристалл, при известных параметрах подложки, при этом второй параметр (соответственно толщину или электропроводность) металлического слоя предварительно измеряют.

Пример практической реализации способа.

Измеряемая структура толщиной t состоит из металлического слоя толщиной tм с электропроводностью способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904м и подложки толщиной t п с электропроводностью способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904п (фиг.1). Измеряемая структура помещается в прямоугольном волноводе и полностью заполняет его по поперечному сечению. Измеряются спектры отражения и прохождения электромагнитной волны в диапазоне частот 8-12 ГГц через диэлектрическую пластину с нанесенным на нее тонким (частично пропускающим излучение) металлическим слоем. Для увеличения диапазона изменения коэффициента отражения R и коэффициента прохождения Т с изменением частоты в выбранном диапазоне частот (8-12 ГГц) перед исследуемой структурой размещается одномерный фотонный кристалл, представляющий собой 11-слойную структуру, состоящую из чередующихся слоев поликора с способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 =9.6 и толщиной 1 мм и пенопласта с способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 =1.1 и толщиной 12 мм, при этом в фотонном кристалле имеется нарушение в виде уменьшенной толщины 6-го слоя (пенопласт) - d6=4 мм. В этом случае вблизи частоты 10.2 ГГц в запрещенной зоне фотонного кристалла, в которой квадрат модуля коэффициента отражения достигает значений, близких к единице (|R|2способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 1), наблюдается «окно» прозрачности (шириной менее 0.1 ГГц), в минимуме которого квадрат модуля коэффициента отражения достигает значений, близких к нулю (|R|2способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 0).

Измерение толщины металлической пленки t м по спектрам отражения R(способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 ) электромагнитного излучения, при использовании метода наименьших квадратов для обработки экспериментальных данных, для этого случая основано на решении уравнения

способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904

где S(tм)=способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 (|Rэксп|2-|R(способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904эксп, tм)| 2)2,

Rэксп - экспериментальная и R(способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 , tм) - расчетная частотные зависимости коэффициента отражения электромагнитной волны.

Для расчета частотной зависимости коэффициента отражения R(способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 , tм) электромагнитной волны от структуры фотонный кристалл - металлическая пленка - подложка, изображенной на фиг.1 и состоящей из 11+2=13 слоев N=13, может быть использовано соотношение

способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904

в котором элементы T13[2, 1] и Т13[2, 2] матрицы передачи Т 13 13-слойной структуры определяются из выражения:

способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904

где

способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904.

В качестве начала отсчета выбираем поверхность фотонного кристалла, на который падает электромагнитная волна.

Измеренная Rэксп и рассчитанная R(способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904 , tм) частотные зависимости коэффициента отражения электромагнитной волны позволяют построить функцию невязок, являющуюся функцией переменной tм :

способ измерения электрофизических параметров структуры "нанометровая металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка", патент № 2349904

Решением уравнения (1) для функции S(t м) в виде (3) является искомая толщина металлической пленки tм иск.

Экспериментально измерялись параметры пленок хрома, нанесенных на поликоровые и стеклянные подложки толщиной 1 мм. Коэффициент отражения измерялся с помощью панорамного измерителя КСВН и ослабления Р2-61, в состав которого входит генератор качающей частоты в диапазоне частот 8-12 ГГц, направленные ответвители, измерители падающей, отраженной и прошедшей мощности СВЧ-сигнала, блок индикации с дисплеем.

На фиг.2, 3 и 4 представлены экспериментально измеренные зависимости (дискретные кривые) квадратов модулей коэффициента отражения |R эксп|2 электромагнитной волны от исследуемой структуры (фотонный кристалл - пленки хрома различной толщины на поликоровой подложке) от частоты зондирующего сигнала, а также зависимости |Rрасч| 2 (непрерывные кривые), рассчитанные с использованием соотношения (2) при значениях толщины tм=t м иск, определяемых из решения уравнения (1).

Таким образом, использование фотонного кристалла, с одной стороны, обеспечивает изменение коэффициента отражения от значений, близких к нулю, до значений, близких к единице, в измеряемом диапазоне частот, чем достигается расширение диапазона измеряемых толщин и класса исследуемых материалов как диэлектриков, так и металлических пленок, с другой стороны, обеспечивается возможность проведения измерений в узком частотном диапазоне.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ измерения параметров структуры «металлическая пленка - полупроводниковая или диэлектрическая подложка», включающий ее облучение излучением СВЧ-диапазона с помощью волноведущей системы, измерение частотной зависимости коэффициента отражения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона от измеряемой структуры в выбранном частотном диапазоне, отличающийся тем, что структура дополнительно содержит одномерный фотонный кристалл, состоящий из периодически чередующихся слоев с различными значениями диэлектрической проницаемости, плоскости которых перпендикулярны направлению распространения электромагнитного излучения и параллельны плоскости измеряемой структуры «металлическая пленка - подложка», изменяют толщину или диэлектрическую проницаемость одного из слоев для нарушения периодичности структуры, в качестве параметров выбирают электропроводность или толщину металлической пленки, которые определяют по частотной зависимости коэффициента отражения для структуры «фотонный кристалл - металлическая пленка - подложка» при известных параметрах подложки, при этом второй параметр, соответственно толщину или электропроводность металлического слоя предварительно измеряют.

www.freepatent.ru

полупроводниковая плёнка - это... Что такое полупроводниковая плёнка?

 полупроводниковая плёнка

напівпровіднико́ва плі́вка

Русско-украинский политехнический словарь. 2013.

  • полупроводник
  • полупроводниковая техника

Смотреть что такое "полупроводниковая плёнка" в других словарях:

  • Конденсатор электрический —         система из двух или более электродов (обкладок), разделённых диэлектриком (См. Диэлектрики), толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок; такая система электродов обладает взаимной электрической ёмкостью (См. Электрическая… …   Большая советская энциклопедия

  • Шотки диод —         Шоттки диод, диод с барьером Шотки, Полупроводниковый диод, выполненный на основе контакта металл полупроводник; назван в честь немецкого учёного В. Шотки, создавшего в 1938 39 основы теории таких диодов. При изготовлении Ш. д. на… …   Большая советская энциклопедия

  • Подложка — Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное …   Википедия

  • Фотография — (от Фото... и ...графия)         совокупность методов получения стабильных во времени изображений предметов и оптических сигналов на светочувствительных слоях (СЧС) путём закрепления фотохимических или фотофизических изменений, возникающих в СЧС… …   Большая советская энциклопедия

  • Микроэлектроника —         область электроники (См. Электроника), занимающаяся созданием электронных функциональных узлов, блоков и устройств в микроминиатюрном интегральном исполнении. Возникновение М. в начале 60 х гг. 20 в. было вызвано непрерывным усложнением… …   Большая советская энциклопедия

  • Планарная технология —         планарный процесс (англ. planar, от лат. planus плоский, ровный), первоначально совокупность технологических операций, проводимых для получения полупроводниковых (ПП) приборов с электронно дырочными переходами (См. Электронно дырочный… …   Большая советская энциклопедия

  • Диод Шоттки — У этого термина существуют и другие значения, см. Диод (значения). Условное обозначение диода Шоттки НЕ по ГОСТ 2 …   Википедия

  • запоминающее устройство — (ЗУ), устройство для записи, хранения и выдачи (по запросу) информации, представленной обычно в цифровом коде. При записи информация преобразуется в электрические, оптические или акустические сигналы либо механические перемещения с целью… …   Энциклопедия техники

  • ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР — прибор для регистрации ч ц, осн. элементом к рого явл. кристалл полупроводника. Регистрируемая ч ца, проникая в кристалл, генерирует в нём дополнит. (неравновесные) электронно дырочные пары. Носители заряда (электроны и дырки) под действием… …   Физическая энциклопедия

  • ЭКСИТОН — (от лат. excito возбуждаю), квазичастица, соответствующая электронному возбуждению в кристалле диэлектрика или ПП, мигрирующему по кристаллу, но не связанному с переносом электрич. заряда и массы. Представление об Э. введено в 1931 Я. И.… …   Физическая энциклопедия

polytechnic_ru_uk.academic.ru


sitytreid | Все права защищены © 2018 | Карта сайта