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富硅氮化硅/c-Si异质结中的电流输运机理研究

丁文革 桑云刚 于威 杨彦斌 滕晓云 傅广生

富硅氮化硅/c-Si异质结中的电流输运机理研究

丁文革, 桑云刚, 于威, 杨彦斌, 滕晓云, 傅广生
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  • 采用对靶磁控溅射方法在p型晶体硅(c-Si)衬底上沉积n型富硅氮化硅(SiNx)薄膜, 形成了富硅SiNx/c-Si异质结. 异质结器件呈现出较高的整流比,在室温下当V=2 V时为1.3103. 在正向偏压下温度依赖的J-V特性曲线可以分为三个明显不同的区域. 在低偏压区载流子的输运满足欧姆传输机理, 在中间偏压区的电流是由载流子的隧穿过程和复合过程共同决定的, 在较高偏压区的电输运以具有指数陷阱分布的空间电荷限制电流(SCLC)传输机理为主.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60940020)、河北省自然科学基金(批准号: E2012201059)和河北省重点基础研究项目(批准号: 12963930D)资助的课题.
    [1]

    Park N M, Choi C J, Seong T Y, Park S J 2001 Phys. Rev. Lett. 86 1355

    [2]

    Dal Negro L, Yi J H, Kimerling L C, Hamel S, Williamson A, Galli G 2006 Appl. Phys. Lett. 88 183103

    [3]

    Makarova M, Vuckovic J, Sanda H, Nishi Y 2006 Appl. Phys. Lett. 89 221101

    [4]

    Wang M, Xie M, Ferraioli L, Yuan Z, Li D, Yang D, Pavesi L 2008 J. Appl. Phys. 104 083504

    [5]

    Chen L Y, Chen W H, Hong F C N 2005 Appl. Phys. Lett. 86 193506

    [6]

    Huang R, Chen K J, Han P G, Dong H P, Wang X, Chen D Y, Li W, Xu J, Ma Z Y, Huang X F 2007 Appl. Phys. Lett. 90 093515

    [7]

    Warga J, Li R, Basu S N, Negro D 2008 Appl. Phys. Lett. 93 151116

    [8]

    Cen Z H, Chen T P, Ding L, Liu Y, Wong J I, Yang M, Liu Z, Goh W P, Zhu F R, Fung S 2009 Appl. Phys. Lett. 94 041102

    [9]

    Li A P, Zhang L, Zhang Y X, Qin G G, Wang X, Hu X W 1996 Appl. Phys. Lett. 69 4

    [10]

    Zingway Pei, Chang Y R, Hwang H L 2002 Appl. Phys. Lett. 80 2839

    [11]

    Huang R, Song J, Wang X, Guo Y Q, Song C, Zheng Z H, Wu X L, Chu P K 2012 Opt. Lett. 37 692

    [12]

    Wang M, Huang J, Yuan Z, Anopchenko A, Li D, Yang D, Pavesi L 2008 J. Appl. Phys. 104 083505

    [13]

    Zhang J Q, Feng L H, Cai W, Zheng J G, Cai Y P, Li B, Wu L L, Shao Y 2002 Thin Solid Films 414 113

    [14]

    Song D Y, Cho E C, Conibeer G, Huang Y D, Martin A 2007 Appl. Phys. Lett. 91 123510

    [15]

    Xu G Y, Wang T M, Wang G L 2001 J. Functional Materials and Devices 7 0045 (in Chinese) [徐刚毅, 王天民, 王金良 2001 功能材料与器件学报 7 0045]

    [16]

    Casey H C, Muth J, Krishnankutty S, Zavada J M 1996 Appl. Phys. Lett. 68 2867

    [17]

    Perlin P, Osinski M, Eliseev P G, Smagley V A, Mu J, Banas M, Sartori P 1996 Appl. Phys. Lett. 69 1680

    [18]

    Cen Z H, Chen T P, Ding L, Liu Y, Wong J I, Yang M, Liu Z, Goh W P, Zhu F R, Fung S 2009 J. Appl. Phys. 105 123101

    [19]

    Yu X K, Shao L, Chen Q Y, Trombetta L, Wang C Y, Dharmaiahgari B, Wang X M, Chen H, Ma K B, Liu J R, Ch W K 2006 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 249 414

    [20]

    Mark P, Helfrich W 1962 J. Appl. Phys. 33, 205

    [21]

    Ratiq M A, Tsuchiya Y, Mizuta H, Oda S, Uno S, Durrani Z A K, Milne W I 2005 Appl. Phys. Lett. 87 182101

    [22]

    Shen Z, Kortshagen U, Campbell S A 2004 J. Appl. Phys. 96 2204

    [23]

    Furukawa S, Kagawa T, Matsumoto N 1982 Solid State Commun 44 927

    [24]

    Kumar V, Jain S C, Kapoora A K, Poortmans J, Mertens R 2003 J. Appl. Phys. 94 1283

  • [1]

    Park N M, Choi C J, Seong T Y, Park S J 2001 Phys. Rev. Lett. 86 1355

    [2]

    Dal Negro L, Yi J H, Kimerling L C, Hamel S, Williamson A, Galli G 2006 Appl. Phys. Lett. 88 183103

    [3]

    Makarova M, Vuckovic J, Sanda H, Nishi Y 2006 Appl. Phys. Lett. 89 221101

    [4]

    Wang M, Xie M, Ferraioli L, Yuan Z, Li D, Yang D, Pavesi L 2008 J. Appl. Phys. 104 083504

    [5]

    Chen L Y, Chen W H, Hong F C N 2005 Appl. Phys. Lett. 86 193506

    [6]

    Huang R, Chen K J, Han P G, Dong H P, Wang X, Chen D Y, Li W, Xu J, Ma Z Y, Huang X F 2007 Appl. Phys. Lett. 90 093515

    [7]

    Warga J, Li R, Basu S N, Negro D 2008 Appl. Phys. Lett. 93 151116

    [8]

    Cen Z H, Chen T P, Ding L, Liu Y, Wong J I, Yang M, Liu Z, Goh W P, Zhu F R, Fung S 2009 Appl. Phys. Lett. 94 041102

    [9]

    Li A P, Zhang L, Zhang Y X, Qin G G, Wang X, Hu X W 1996 Appl. Phys. Lett. 69 4

    [10]

    Zingway Pei, Chang Y R, Hwang H L 2002 Appl. Phys. Lett. 80 2839

    [11]

    Huang R, Song J, Wang X, Guo Y Q, Song C, Zheng Z H, Wu X L, Chu P K 2012 Opt. Lett. 37 692

    [12]

    Wang M, Huang J, Yuan Z, Anopchenko A, Li D, Yang D, Pavesi L 2008 J. Appl. Phys. 104 083505

    [13]

    Zhang J Q, Feng L H, Cai W, Zheng J G, Cai Y P, Li B, Wu L L, Shao Y 2002 Thin Solid Films 414 113

    [14]

    Song D Y, Cho E C, Conibeer G, Huang Y D, Martin A 2007 Appl. Phys. Lett. 91 123510

    [15]

    Xu G Y, Wang T M, Wang G L 2001 J. Functional Materials and Devices 7 0045 (in Chinese) [徐刚毅, 王天民, 王金良 2001 功能材料与器件学报 7 0045]

    [16]

    Casey H C, Muth J, Krishnankutty S, Zavada J M 1996 Appl. Phys. Lett. 68 2867

    [17]

    Perlin P, Osinski M, Eliseev P G, Smagley V A, Mu J, Banas M, Sartori P 1996 Appl. Phys. Lett. 69 1680

    [18]

    Cen Z H, Chen T P, Ding L, Liu Y, Wong J I, Yang M, Liu Z, Goh W P, Zhu F R, Fung S 2009 J. Appl. Phys. 105 123101

    [19]

    Yu X K, Shao L, Chen Q Y, Trombetta L, Wang C Y, Dharmaiahgari B, Wang X M, Chen H, Ma K B, Liu J R, Ch W K 2006 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 249 414

    [20]

    Mark P, Helfrich W 1962 J. Appl. Phys. 33, 205

    [21]

    Ratiq M A, Tsuchiya Y, Mizuta H, Oda S, Uno S, Durrani Z A K, Milne W I 2005 Appl. Phys. Lett. 87 182101

    [22]

    Shen Z, Kortshagen U, Campbell S A 2004 J. Appl. Phys. 96 2204

    [23]

    Furukawa S, Kagawa T, Matsumoto N 1982 Solid State Commun 44 927

    [24]

    Kumar V, Jain S C, Kapoora A K, Poortmans J, Mertens R 2003 J. Appl. Phys. 94 1283

  • [1] 李艳武, 刘彭义, 侯林涛, 吴冰. Rubrene作电子传输层的异质结有机太阳能电池. 物理学报, 2010, 59(2): 1248-1251. doi: 10.7498/aps.59.1248
    [2] 薛源, 郜超军, 谷锦华, 冯亚阳, 杨仕娥, 卢景霄, 黄强, 冯志强. 薄膜硅/晶体硅异质结电池中本征硅薄膜钝化层的性质及光发射谱研究. 物理学报, 2013, 62(19): 197301. doi: 10.7498/aps.62.197301
    [3] 赵赓, 程晓曼, 田海军, 杜博群, 梁晓宇, 吴峰. V2O5电极修饰对C60/Pentacene双层异质结场效应晶体管性能的影响. 物理学报, 2012, 61(21): 218502. doi: 10.7498/aps.61.218502
    [4] 程立锋, 任承, 王萍, 冯帅. 基于异质结界面优化的光子晶体二极管单向传输特性研究. 物理学报, 2014, 63(15): 154213. doi: 10.7498/aps.63.154213
    [5] 伍楷舜, 龙兴腾, 董建文, 陈弟虎, 汪河洲. 光子晶体异质结的位相和应用. 物理学报, 2008, 57(10): 6381-6385. doi: 10.7498/aps.57.6381
    [6] 张伟英, 邬小鹏, 孙利杰, 林碧霞, 傅竹西. ZnO/Si异质结的光电转换特性研究. 物理学报, 2008, 57(7): 4471-4475. doi: 10.7498/aps.57.4471
    [7] 温家乐, 徐志成, 古宇, 郑冬琴, 钟伟荣. 异质结碳纳米管的热整流效率. 物理学报, 2015, 64(21): 216501. doi: 10.7498/aps.64.216501
    [8] 李国辉, 周世平, 徐得名. GaAs/AlGaAs异质结动力学行为研究. 物理学报, 2001, 50(8): 1567-1573. doi: 10.7498/aps.50.1567
    [9] 刘 红, 陈将伟. 纳米碳管异质结的结构及其电学性质. 物理学报, 2003, 52(3): 664-667. doi: 10.7498/aps.52.664
    [10] 刘江涛, 周云松, 王福合, 顾本源. 不同晶格光子晶体异质结的界面传导模. 物理学报, 2004, 53(6): 1845-1849. doi: 10.7498/aps.53.1845
    [11] 涂程威, 田金鹏, 吴明晓, 刘彭义. PTCBI作为阴极修饰层对Rubrene/C70器件性能的影响. 物理学报, 2015, 64(20): 208801. doi: 10.7498/aps.64.208801
    [12] 关春颖, 苑立波. 六角蜂窝结构光子晶体异质结带隙特性研究. 物理学报, 2006, 55(3): 1244-1247. doi: 10.7498/aps.55.1244
    [13] 吴利华, 章晓中, 于奕, 万蔡华, 谭新玉. a-C: Fe/AlOx/Si基异质结的光伏效应. 物理学报, 2011, 60(3): 037807. doi: 10.7498/aps.60.037807
    [14] 曹宁通, 张雷, 吕路, 谢海鹏, 黄寒, 牛冬梅, 高永立. 酞菁铜与MoS2(0001)范德瓦耳斯异质结研究. 物理学报, 2014, 63(16): 167903. doi: 10.7498/aps.63.167903
    [15] 韩典荣, 王璐, 罗成林, 朱兴凤, 戴亚飞. (n, n)-(2n, 0)碳纳米管异质结的扭转力学特性. 物理学报, 2015, 64(10): 106102. doi: 10.7498/aps.64.106102
    [16] 左依凡, 李培丽, 栾开智, 王磊. 基于自准直效应的光子晶体异质结偏振分束器. 物理学报, 2018, 67(3): 034204. doi: 10.7498/aps.67.20171815
    [17] 姚文乾, 孙健哲, 陈建毅, 郭云龙, 武斌, 刘云圻. 二维平面和范德华异质结的可控制备与光电应用. 物理学报, 2020, (0): . doi: 10.7498/aps.70.20201419
    [18] 王 坤, 姚淑德, 侯利娜, 丁志博, 袁洪涛, 杜小龙, 薛其坤. 用卢瑟福背散射/沟道技术研究ZnO/Zn0.9Mg0.1O/ZnO异质结的弹性应变. 物理学报, 2006, 55(6): 2892-2896. doi: 10.7498/aps.55.2892
    [19] 龙慧, 胡建伟, 吴福根, 董华锋. 基于二维材料异质结可饱和吸收体的超快激光器. 物理学报, 2020, 69(18): 188102. doi: 10.7498/aps.69.20201235
    [20] 张强, 王建元, 罗炳成, 邢辉, 金克新, 陈长乐. La1.3Sr1.7Mn2O7/SrTiO3-Nb异质结的整流和光伏特性. 物理学报, 2016, 65(10): 107301. doi: 10.7498/aps.65.107301
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-09
  • 修回日期:  2012-07-12
  • 刊出日期:  2012-12-05

富硅氮化硅/c-Si异质结中的电流输运机理研究

  • 1. 河北大学物理科学与技术学院, 河北省光电信息材料重点实验室, 保定 071002
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60940020)、河北省自然科学基金(批准号: E2012201059)和河北省重点基础研究项目(批准号: 12963930D)资助的课题.

摘要: 采用对靶磁控溅射方法在p型晶体硅(c-Si)衬底上沉积n型富硅氮化硅(SiNx)薄膜, 形成了富硅SiNx/c-Si异质结. 异质结器件呈现出较高的整流比,在室温下当V=2 V时为1.3103. 在正向偏压下温度依赖的J-V特性曲线可以分为三个明显不同的区域. 在低偏压区载流子的输运满足欧姆传输机理, 在中间偏压区的电流是由载流子的隧穿过程和复合过程共同决定的, 在较高偏压区的电输运以具有指数陷阱分布的空间电荷限制电流(SCLC)传输机理为主.

English Abstract

参考文献 (24)

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