hrvatski

Analiza strukture, elektronskih i transportnih svojstava visokodopiranih polikristalnih silicijskih tankih filmova

U radu su analizirani visokodopirani silicijski filmovi s ciljem razvoja grijaćeg, odnosno termoelektričnog elementa. Pri strukturalnoj analizi, predstavljen je model rasta zrna iz amorfne faze koji, za razliku od poznatih modela, predviđa stagnaciju rasta prije nego se dosegne monokristalna faza. Potreba za preciznim predviđanjem ponašanja električnih karakteristika nameće i nužnost točnog određivanja koncentracije slobodnih nosilaca. Osim određivanja koncentracije nosilaca iz vrijednosti slojnog otpora, alternativno su predstavljeni i modeli određivanja broja nosilaca iz parametara Fano interakcije prema ponašanju O(Γ) vrpce Ramanovog spektra te iz linearne ovisnosti Seebeckovog koeficijenta. Postignuta su zadovoljavajuća međusobna slaganja dobivenih vrijednosti. Za razliku od postojećih modela raspršenja nosilaca koji u obzir uzimaju elektron-elektron raspršenje kao korekciju već postojećim mehanizmima raspršenja, temperaturne ovisnosti električnog otpora ukazuju da je ovaj mehanizam dominantan na niskim temperaturama te se proteže čak do 80 K. Kao aktivni sloj grijaćeg elementa najbolji izbor je uzorak dopiran borom s najmanjom koncentracijom primjesa čija se ovisnost otpora o temperaturi može aproksimirati konstantom do temperature od 25 K. Najviši iznos faktora termoelektrične snage imao je uzorak dopiran borom s NA= 8, 4 ∙10^19cm^-3. Postojeći teoretski model vođenja struje polislicija uklopljen je u proračun ovisnosti termoelektrične snage o koncentraciji. Prema predstavljenom izračunu, maksimalna vrijednost TE faktora snage nije samo funkcija koncentracije primjesa nego i je i obrnuto proporcionalna veličini zrna polikristalnog silicija.

polikristalni silicij; rast zrna iz amorfne faze; Fano interakcija; temperaturne ovisnosti električnih karakteristika; koncentracije nosilaca; mehanizmi raspršenja; elektron-elektron interakcija; termoelektrična svojstva; silicijski grijači element

nije evidentirano