Effet de la dilution dans l’hydrogène sur les propriétés optiques et électriques de l’alliage a-SiN:H

M. Mars*, R. Gharbi, M. Abdelkarim, M. Fathallah

E.S.S.T.T, 5 Av. Taha Hussein, Montfleury, 1008 Tunis, Tunisia

* Corresponding author. E-mail : mabroukmars@yahoo.fr

Received : 06 July 2001; revised version accepted 30 January 2002

Abstract 

High-electronic quality hydrogenated amorphous silicon-nitrogen (a-SiN :H) films with an energy gap in the range 1.9-4 eV have been deposited by plasma-enhanced chemical vapour deposition (UHV-PECVD) in silane-ammonia gas mixtures and in hydrogen-diluted silane-ammonia gas mixtures. Optical and electrical properties have been investigated. The effects of hydrogen dilution of SiH4+NH3 gas mixtures of a-SiN :H network is reported. We have observed that hydrogen dilution decreases hydrogen incorporation and increases nitrogen incorporation, promoting a higher connectivity of the a-SiN :H network. Constant photocurrent measurement (CPM) has been used to measure the absorption spectra of a-SiN :H at different temperatures.

Keywords : UHV-PECVD; Hydrogen dilution; Optical properties; Electrical properties.

Résumé 

Des échantillons de silicium-azote amorphe hydrogéné (a-SiN:H), ayant des gaps optiques allant de 1.9 à 4 eV, ont été déposés par la technique UHV–PECVD (Ultra High Vacuum Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition) à partir d’un mélange des gaz SiH4 + NH3 + (H2) à différentes proportions. Les propriétés optiques et électriques ont été étudiées. L’effet de la dilution dans l’hydrogène a été discuté. Nous avons constaté que cette dilution augmente l’incorporation de l’azote, permettant ainsi une meilleure connectivité du réseau. Nous avons utilisé en outre, la méthode du photo-courant constant (CPM) pour mesurer les spectres d’absorption optique de a-SiN :H à différentes températures que nous avons comparés au spectre obtenu à la température ambiante.

Mots clés : UHV-PECVD ; Dilution ; Propriétés optiques ; Propriétés électriques.

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