Variaciones en la conductividad en muestras compensadas de mc-Si:H por efectos de recocido

Abstract

Se presenta un estudio de los cambios producidos por recocidos isotérmicos en muestras micro-dopadas de silicio microcristalino (µc-Si:H) con diferentes grados de compensación. Las muestras fueron preparadas por deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PECVD) utilizando diborano (B2H6) en fase de gas como dopante. La temperatura de recocido fue de 150°C, más baja que la temperatura de deposición (160°C). Se realizaron mediciones de conductividad a oscuras (σdk) y densidad de estados (DOS) para explorar los efectos de recocido sobre las muestras. Las muestras resultan compensadas para concentraciones entre 50 y 75ppm. Para las muestras con concentraciones menores de boro se observó un suave incremento en la energía de activación (Ea) acompañado de una disminución en la σdk con el aumento del tiempo de recocido acumulado; mientras que en las muestras con concentraciones mayores el efecto es inverso. Se encontró que el cambio en la σdk es más pronunciado en muestras que tienen más altas concentraciones de boro. No se observan cambios debido al recocido en muestras no dopadas. Las modificaciones en la DOS fueron inferidas a partir de mediciones de MPC (fotoconductividad modulada) y CPM (fotocorriente constante). Se propone un modelo que explica las variaciones en σdk basado en la activación de dopantes asistida térmicamente.