ков синтезированы достаточно
давно и по своим свойствам не представляют большого практического
интереса. В отличие от своих кристаллических аналогов, эти материалы
имеют большую плотность локализованных состояний в запрещенной зоне
(> 1019 см"3), обусловленных наличием у многих
атомов ненасыщенных, оборванных связей. Уровень Ферми в таких аморфных
пленках располагается вблизи середины запрещенной зоны. Пленки имеют
очень высокое удельное сопротивление и низкие значения подвижности и
времени жизни носителей заряда. Прецизионно управлять электрическими и
оптическими свойствами таких аморфных пленок практически
невозможно.
Как было показано на примере
кремния, положение коренным образом изменяется при введении в такие
пленки атомов водорода. Оказалось, что водород обладает очень высокой
растворимостью в аморфном кремнии (до 30...40%) и, насыщая пленку,
замыкает на себя большую часть оборванных связей. В результате в
таком гидрированном материале, названном (в отличие от обычного аморфного)
oc-Si:H, резко снижается плотность состояний в запрещенной
зоне (до 1015...1016 см"3) и возрастает
проводимость. Такой a-Si:H можно легировать традиционными
донорными и акцепторными примесями, придавая ему электронный или
дырочный тип проводимости, и изменять в широких пределах ее абсолютную
величину. В таком материале можно создавать и р-п-пе-реходы. Короче
говоря, гидрированный кремний приобретает свойства нормального
полупроводникового материала. Позднее оказалось, что аналогичного
водороду эффекта можно добиться при введении в пленку аморфного кремния
атомов фтора.
К настоящему времени
синтезирован еще ряд тетраэдрически координированных гидрированных
аморфных полупроводников, также обладающих очень интересными
электрическими и оптическими свойствами: a-Si^Cy.H; a-Si^Ge^;
Н, a-Si^Sn^; Н, a-Sij J*,; Н, a-C:H. К числу
принципиальных преимуществ использования этих материалов в электронной
технике относятся их малая стоимость и сравнительная простота получения
однородных по толщине тонкопленочных структур (в том числе многослойных,
квантоворазмерных) при низких температурах осаждения на самых
разнообразных и дешевых подложках очень большой площади (> 1
м2), а также их специфические полупроводниковые свойства,
которые можно изменять в широких пределах, варьируя состав
пленки.
Наиболее распространенным методом
получения гидрированных полупроводников является разложение летучих
соединений соответствую-
