Conduction mechanisms in noncrystalline silicon-carbon alloys on crystalline silicon heterojunction diodes

• Autores: Lluís F. Marsal Garví
• Directores de la Tesis: Ramon Alcubilla González (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1998
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Lluís Prat Viñas (presid.), Josep Calderer Cardona (secret.), J. R. Morante Leonart (voc.), Carles Cané Ballart (voc.), Luis Bailon Vega (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología electrónica
      • Dispositivos semiconductores
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• Resumen

  • En este trabajo se analizan las características eléctricas y los mecanismos de conducción en diodos de heterounión formados por aleaciones de silicio-carbono no cristalino tipo N (a-Si:H, a-SiC:H y a-SiC:H recocido) sobre silicio cristalino tipo P(c-Si).

    Los aspectos más importantes del trabajo son:

    . Mediante el análisis de la característica corriente-tensión en función de la temperatura, se han determinado los mecanismos de conducción de estos diodos.

    Para polarizaciones en directa y bajas tensiones, los diodos con un dopado de base (c-Si) de NA = 1016 cm-3 están dominados por mecanismos de recombinación en la zona de carga de espacio del material no cristalino mientras que para tensiones más elevadas están dominados por conducciones limitadas por zona de carga de espacio (SCLC). En diodos con un dopado de base superior (NA = 1018-20 cm-3) aparecen mecanismos de conducción túnel a bajas tensiones y una zona resistiva a tensiones más elevadas.

    . La existencia de un mecanismo de conducción limitado por zona de carga de espacio (SCLC) ha permitido estimar la densidad de estados en la banda prohibida del silicio amorfo y del silicio-carbono amorfo.

    . Se ha propuesto un nuevo modelo de circuito eléctrico equivalente que describe el comportamiento de los diodos en directa. La validez y precisión del modelo se demuestra para tensiones en directa y diferentes temperaturas.

    . Se ha determinado los mecanismos de conducción en transistores bipolares NPN con emisor de silicio-carbono recocido. Los resultados indican que la corriente de colector esta dominada por difusión mientras que la corriente de base esta dominada por mecanismos de conducción túnel. La ganancia de corriente presenta valores del orden de 100 a temperatura ambiente.