새로운 방법에 의한 비정질 반도체 실리콘의 Hydrogenation

Abstract

진공 증착으로 얻어진 비정질 실리콘 박막의 annealing과 hydrogenation 효과를 조사했다. annealing은 $10^{-5} torr$의 진공 속에서 한 시간 동안 행해졌으며, hydrogenation은 시료를 만든 후에 시료를 가열하면서 시료의 표면에 수소의 plasma 상태를 만들어 수소 원자가 시료 속으로 확산되어 들어가게 했다. Annealing 온도가 350℃일 때 상온에서의 전기전도도가 가장 작고 optical band gap이 가장 크다. hydrogenation도 350 ℃ 근처에서 잘 되며, 이 때에 상온에서의 전기전도도는 $4 × 10^{-9} Ω^{-1} cm^{-1}$이고 optical band gap은 1.69 eV이다. 350℃에서 hydrogenation된 시료의 전기전도도는 상온 이상에서 singly activated 형태로 표시되나, 400˚K 이상에서는 갑자기 증가했다. 이는 dehydrogenation이 비교적 낮은 온도에서 일어남을 의미한다.