Синтез тонких пленок TiN, Ti и TiSi2 для контактной системы солнечных элементов
Нусупов К.Х.1, Бейсенханов Н.Б.1, Бакранова Д.И.1, Кейнбай С.1, Турахун А.А.1, Султан А.А.1
1Казахстанско-Британский технический университет, Алматы, Казахстан
Email: rich-famouskair@mail.ru
Поступила в редакцию: 16 июля 2019 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2019 г.
Проанализировано влияние таких параметров осаждения как мощность магнетрона в диапазоне 690-1400 W; температура кремниевой подложки - 23-170oC; расход газа N2 - 0.9-3.6 l/h; расход газа Ar - 0.06-3.6 l/h; отношение потоков газа N2/Ar - 1-60 - на толщину, плотность и состав осажденных пленок. Получена максимальная плотность 5.247 g/cm3, соответствующая составу TiN0.786=Ti56N44, при параметрах осаждения: 1200 W; N/Ar=1.8/0.06 l/h=30; 0.8 Pa; 320 s; 100oC. При температурах 700-800oС взаимная диффузия атомов титана и кремния через границу раздела приводит к активному зародышеобразованию, формированию нанокристаллов и низкоомных слоев металлизации. Методом рентгеновской дифракции показано, что во время отжига при 700oС (30 min, Ar) образование фазы TiSi2 вследствие диффузии атомов Ti в кремний вдвое интенсивнее, чем образование Ti5Si3 при диффузии атомов кремния в титан в результате высокой твердости титана. Средние размеры TiSi2 уменьшаются с 7.1 до 5.6 nm при 750oC из-за кристаллизации зародышей и увеличиваются до 9.2 nm при 800oC. Ключевые слова: кремний, титан, нитрид титана, диффузионные барьер, солнечный элемент.
- I. Wang, B.J. Raaijmakers, S. Burrow, S. Suthar, K. Redkar, K-B. Kim. J. Appl. Phys. 68, 5176 (1990)
- J.D. Plummer, M.D. Deal, P.B. Griffin. Silicon VLSI Technology (2000)
- C. Lee, Y-L. Kuo. JOM 1, 44 (2007)
- V.I. Rudakov, V.N. Gusev. Rus. Microelectron. 38, 279 (2009)
- J.E. Lewis, P.S. Ho. J. Vac. Sci. Technol. 20, 423 (1982)
- J.O. Olowolafe, J. Li, J.W. Mayer, E.G. Colgan. Appl. Phys. Lett. 58, 469 (1991)
- Y.S. Gong, J.C. Lin, C. Lee. Appl. Surf. Sci. 92, 335 (1996)
- M. Moriyama, T. Kawazoe, M. Tanaka, M. Murakami. Thin Solid Films 416, 136 (2002)
- S.P. Murarka. Silicides for VLSI. Mir, M, (1986). 176 p
- Y. Shulga, V.I. Rubzov, Y.C. Dulinets, E.A. Gromovich, Y.G. Borodko, V.G. Glebovsky. J. Surf. Investig.-X-R.A. 12, 110 (1989)
- А.Е. Morgan, Е.К. Broadbent, К.N. Ritz, D.К. Sadana, В.J. Barrow. J. Appl. Phys. 64 1, 344 (1988)
- A.G. Touryanski, A.V. Vinogradov, I.V. Pirshin. X-ray reflectometer Patent 6041098, US Cl. 378-70. Official Gazette March 21, 2000, 2960 (2000)
- S.A. Kukushkin, K.Kh. Nussupov, A.V. Osipov, N.B. Beisenkhanov, D.I. Bakranova. Superlat. Microstruct. 111, 899 (2017)
- K.Kh. Nussupov, N.B. Beisenkhanov, I.V. Valitova, K.A. Mit', D.M. Mukhamedshina, E.A. Dmitrieva. J. Mater. Sci.-Mater. 19, 254 (2008)
- B.L. Henke, E.M. Gullikson, J.C. Davis. At. Data Nucl. Data Tables 54, 2 (1993). (http://henke.lbl.gov/optical\_constants/)
- F.W. Jones. Proc. R. Soc. A 166, 16 (1938)
- A. Taylor. X-ray metallography. John Wiley \& Sons, N.Y.-London (1961)
- P. Scherrer. Bestimmung der Grosse und der inneren Struktur von Kolloidteilchen mittels Rontgenstrahlen. Nachr. Ges. Wiss. Gottingen. 26, 98 (1918)
- B.E. Warren, J. Biscoe. J. Am. Ceram. Soc. 21, 1, 49 (1938).29ks
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.