Dissertação de Mestrado

Películas finas de silício microcristalino hidrogenado tipo-n, depositadas por processo PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), têm recebido muita atenção devido à sua alta condutividade elétrica mesmo quando depositadas em moderadas e baixas temperaturas de deposição. A possibilidade de se obter esse material em grandes áreas e a baixo custo, utilizando substratos poliméricos, para aplicações como células solares, sensores de luz, telas planas de matriz ativa, etc, está próximo de se tornar comercialmente viável. Neste trabalho, amostras de Si-'MICROM'c:H dopadas com fósforo foram depositadas por processo PECVD em uma faixa de temperatura desde '70 GRAUS'C até '250 GRAUS'C. Considerando a condutividade elétrica das películas, as melhores amostras foram aquelas depositadas entre '120 GRAUS'C e '160 GRAUS'C, que resultaram em condutividades entre 2,9 e 6,4 S/cm. Estes valores são superiores até mesmo aos obtidos para amostras depositadas em temperaturas superiores (condutividade de 2,5 S/cm para a amostra depositada em 250 'GRAUS'C). Para este estudo, foram utilizadas diferentes técnicas de caracterização estrutural como espectroscopia Raman, espectroscopia no infravermelho, profilometria, elipsometria e caracterização superficial através de microscopia de força atômica (AFM). As caracterizações elétricas envolveram medidas de efeito Hall, condutividade em corrente contínua e espectroscopia de impedância (EI). Esta última mostrou ser bastante promissora na caracterização de materiais semicondutores.

N-type hydrogenated microcrystalline silicon ('MICROM'c-Si:H) films obtained from PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) deposition process has been receiving much attention thanks to its high electrical conductivity. Furthermore, the possibility of obtainment of this material in large area and at low cost over polymeric substrates, making possible its use in solar cells applications, light sensors, active matrix flat panel displays, etc, is near to become commercially viable. In this work, n-type 'MICROM'c-Si:H films were deposited by PECVD process in a temperature range from '70 DEGREE'C to '250 DEGREE'C. As for the conductivity of the films, the better samples were obtained between 120´DEGREE´C and 160 'DEGREE'C, corresponding to conductivity values between 2.9 and 6.4 S/cm. These values are higher than the electrical conductivity obtained in samples deposited in higher temperatures (2.5 S/cm for samples deposited at 250 'DEGREE'C). Structural analyses were performed in this study by Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, profilometry, ellypsometry and atomic force microscopy (AFM). The electrical analyses were performed by Hall effect measurements, DC dark conductivity and impedance spectroscopy. This last technique shows to be promising in the characterization of semiconductors and devices.