Título
Impact of the base doping concentration on the transport mechanisms in n-type a-SiGe:H/p-type c-Silicon Heterojunctions
Autor
Pedro Rosales Quintero
MARIO MORENO MORENO
ALFONSO TORRES JACOME
FRANCISCO JAVIER DE LA HIDALGA WADE
Joel Molina Reyes
Wilfrido Calleja Arriaga
CARLOS ZUÑIGA ISLAS
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Amorphous semiconductors - (AMORPHOUS SEMICONDUCTORS) Heterojunction diodes - (HETEROJUNCTION DIODES) Transport mechanisms - (TRANSPORT MECHANISMS) Base doping concentration - (BASE DOPING CONCENTRATION) Semiconductores amorfos - (SEMICONDUCTORES AMORFOS) Heterouniones - (HETEROUNIONES) Mecanismos de transporte - (MECANISMOS DE TRANSPORTE) Concentración de dopantes en la base - (CONCENTRACIÓN DE DOPANTES EN LA BASE) CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA - (CTI) FÍSICA - (CTI) ELECTRÓNICA - (CTI) ELECTRÓNICA - (CTI)
Resumen o descripción
The charge transport mechanisms occurring in n-type a-SiGe:H on p-type c-Si heterojunctions were determined by analyzing the temperature dependence of the current-voltage characteristics in structures with four different peak base doping concentrations (NB = 1x10^15, 7x10^16, 7x10^17 and 5x10^18 cm-3). From the experimental results, we observed that at low forward bias (V< 0.45V) the current is determined by electron diffusion from the n-type amorphous film to the p-type c-Si for the heterojunction with NB = 1x10^15cm-3, whereas the Multi- Tunneling Capture Emission (MTCE) was identified as the main transport mechanism for the other base doping concentrations. On the other hand, at high forward bias (V> 0.45V), the space charge limited current effect became the dominant transport mechanism for all the measured devices. Under reverse bias the transport mechanisms depends on the peak base doping, going from carrier generation inside the space charge region for the lowest doping, to hopping and thermionic field emission as the base doping concentration is increased.
Heterouniones de a-SiGe:H tipo-n sobre silicio cristalino tipo-p con cuatro diferentes concentraciones pico en la base (1x10^15, 7x10^16, 7x10^17 y 5x10^18 cm-3) fueron fabricadas y caracterizadas. Los mecanismos de transporte se determinaron por medio de sus curvas características de corriente vs voltaje en función de la temperatura. El análisis de los resultados muestra que a bajos voltajes de polarización directa (V< 0.45V) en la heterounión con la menor concentración pico la corriente es determinada por la difusión de electrones del a-SiGe:H tipo-n hacia el silicio cristalino tipo-p. Mientras que el multituneleo captura-emisión (MTCE) es el principal mecanismo de transporte en las otras heterouniones. A altos voltajes de polarización directa (V> 0.45V) el efecto de corriente limitada por carga espacial (SCLC) es el mecanismo de transporte dominante en todos los dispositivos caracterizados. El incremento en la concentración de dopantes en la base, además, causa un aumento en la corriente inversa.
Editor
Revista Mexicana de Física
Fecha de publicación
2011
Tipo de publicación
Artículo
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Inglés
Audiencia
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Sugerencia de citación
Rosales-Quintero, P. , et al., (2011). Impact of the base doping concentration on the transport mechanisms in n-type a-SiGe:H/p-type c-Silicon Heterojunctions, Revista Mexicana de Física, Vol. 57 (2): 133–139
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional del INAOE
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