Elaboración y caracterización física de películas semiconductoras de silicio amorfo hidrogenado

Abstract

En este trabajo se presenta el resultado de la elaboración y caracterización de películas finas de Silicio amorfo. Las películas fueron obtenidas por el Método de Descarga Plasmática DC/catódica y a diferencia de otros trabajos realizados anteriormente por el mismo método, muestran muy buena calidad óptica, lo que ha permitido derivar los parámetros ópticos del material (índices de refracción y coeficientes de absorción), en un gran rango espectral. La espectroscopia foto acústica ha jugado un papel muy importante en la caracterización óptica de estos materiales, ya que los espectros de transmitancia y absorbancia fueron decisivos para poder calcular los parámetros ópticos de los mismos. Se complementan los resultados con la determinación de algunas propiedades eléctricas (Mediciones de conductibilidad y efecto Seebeck). Además calculamos el gap óptico y la energía de Urbach según, modelos teóricos planteados para el a-Si:H, ésta última relacionada con la calidad óptica del semiconductor depositado en forma de película. Las contribuciones del presente trabajo son - La reducción del tiempo de elaboración de 400 horas a 72 horas para obtener películas del mismo espesor (~lµm) debido a la reparación de la bomba mecánica de evacuación, al cambio del gas Hidrógeno y al método de elaboración. - Por primera vez se han obtenido muestras acanaladas (muestras con franjas de interferencia) de las cuales se pudo derivar los parámetros ópticos, según espectroscopia foto acústica. - Los espectros experimentales de transmitancia han sido ajustados mediante fórmulas teóricas de transmitancia, deducidas en el presente trabajo. - De estos se pudieron calcular, el índice de refracción y coeficiente de extinción en el rango espectral foto acústico. - Del espectro de absorción se pudo derivar, según el modelo de Tauc, el gap óptico(Eg) y la energía de Urbach(Eo), esta última relacionado con la calidad óptica de la película de a-Si:H. - Finalmente se representa el modelo de bandas de este material.