Silicium amorphe

Le silicium amorphe (un-SI) de est la forme Allotropic du non cristallin du silicium . Le silicium est un atome coordonné quadruple qui est normalement le tetrahedrally métallisé sur quatre atomes voisins de silicium. En silicium cristallin cette structure tétraédrique du est continuée sur une gamme étendue, formant un trellis well-ordered (cristal). En silicium amorphe ce ordre de long terme n'est pas présent et les atomes forment un réseau aléatoire continu. Non tous les atomes dans le silicium amorphe sont quadruples coordonné. En raison de la nature désordonnée du matériel quelques atomes ont un lien balançant . Ces liens balançants sont des défauts dans le réseau aléatoire continu, qui causent le comportement (électrique) peu désiré. Le matériel peut être passivé par l'hydrogène, que les liens aux liens balançants et peuvent réduire la densité en esclavage balançante par plusieurs ordres de grandeur. Silicium amorphe hydrogéné (un-SI : H) a une quantité de défauts suffisamment basse à employer dans des dispositifs. Cependant, l'hydrogène est malheureusement associé à la dégradation provoquée par la lumière du matériel, nommée l'effet de Staebler-Wronski de .

Applications

Un des avantages principaux d'amorphe, au-dessus du silicium cristallin compte dans sa technique de production, pendant que les couches minces de elle peuvent être déposées au-dessus des vastes zones par PECVD , comme vis-à-vis les gaufrettes cristallines du silicium (c-SI), qui sont découpées en tranches des boules en bloc de monocristalline. Il peut être enduit d'une mode semblable à c-SI, pour former p ou n-type couches et pour former finalement des appareils électroniques. Pour cette raison, le silicium amorphe est devenu le matériel du choix pour la couche active dans des transistors en couche mince (TFTs) de , qui sont les plus employés couramment dans des applications de l'électronique de grand-secteur, principalement pour les affichages à cristaux liquides (affichages à cristaux liquides) de . Il est également employé pour produire les piles solaires de grand-secteur de photovoltaïque du que c'est une application relativement nouvelle, bien que les petites piles solaires utilisées dans des quelques calculettes aient été faites avec un-SI pendant beaucoup d'années.

Un-SI peut également être déposé aux températures très basses, aussi bas que 75 degrés de Celsius, qui tient compte du dépôt sur non seulement de verre, mais le plastique aussi bien, lui faisant un candidat pour rouler-à-roulent la technique de traitement. L'exécution électronique relativement inférieure des dispositifs un-SI à basse température pourrait être compensée par la production meilleur marché, le futur, ultra-bas-coût, applications à fort débit (par exemple le RFID étiquette).

Alliages amorphes de silicium et de carbone (carbure de silicium amorphe, également hydrogéné, a-Si_1-xC_x : H) sont une variante intéressante à ce matériel. L'introduction du carbone ajoute la liberté supplémentaire à commander les propriétés du matériel, pendant qu'augmentant les concentrations du carbone dans l'alliage (x) élargissent l'espace électronique entre la conduction et les bandes de valence (voir les semi-conducteurs ), également appelées le " ; gap" optique ; , afin d'augmenter potentiellement l'efficacité légère des piles solaires faites avec du carbure de silicium amorphe pose. Le film a pu également être rendu transparent à la lumière visible. D'une part, les propriétés électroniques comme semi-conducteur (principalement mobilité des électrons), sont mal affectées par le contenu croissant du carbone dans l'alliage, dû au désordre accru dans le réseau atomique. Nous amenant à x à l'extrémité opposée (100%) avons le carbone amorphe, ou les films diamantaires synthétiques. Plusieurs études sont trouvées dans la littérature scientifique, étudiant principalement les effets des paramètres de dépôt sur la qualité électronique, mais les applications pratiques du carbure de silicium amorphe dans des dispositifs commerciaux manquent toujours.

Voir également

Silicium de Nanocrystalline de
Silicium polycristallin

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