1、正偏压可以显著降低异质结的光电压响应，而外加负偏压可以提高异质结的光电压响应。外加偏压对异质结的光电压特性的影响可以用界面的空间电场随外加电场的变化来解释，由于对于异质结的两侧分别为导电类型不同的两种半导体，对于图异质结的光电压和的比较第章纳米碳化硅硅异质结的光电压特性型硅衬底的多数载流子是空穴，而对于型纳米碳化硅的多数载流子则主要是电子，因为形成结时，由于存在载流子的浓度梯度，型层中的空穴向层中扩散，而型的电子向型硅中扩散，到达另测的扩散载流子可以分别在两侧发生复合从而中和掉部分多数载流子，而分别留下不能移动的施主和受主离子。在形成带正电的电荷区而在硅侧形成了带负电的电荷区，从而在界面形成了由指向的界面电场，电场的存在阻碍了电子和空穴的进步扩散。
2、和电学特性关系，图给出了不同偏压下反向电流的温度依赖关系。可见在半对数坐标下，不同偏压下均表现为和温度的指数依赖关系。其中的和均为常数。因此表明此时的传导机制主要是通过界面的缺陷态的多步隧穿过程。此时主要是中的电子通过界面的缺陷的多步隧穿然后和型硅中的空穴复合的复合电流起主导作用。本章小结我们通过改变掺杂剂气体和源气体的比例得到了不同的掺杂和结构的纳米碳化硅薄膜。通过分析红外和吸收谱，我们认为主要的掺杂机理是替位掺杂，即原子对和的替换作用，较低的掺杂情况下主要是替换其中的，而随着掺杂比例提高会替换其中的原子。并且随着掺杂比例的提高薄膜的晶化度提高。界面势垒的高度和宽度降低，表现为薄膜的光致发光强度随掺杂比例增加而提高个数量级。掺。
3、普通硅衬底的表面电场。比较两者不同波长的响应曲线可以发现，异质结的光电压响应和普通的单晶硅相比具有较宽的光谱响应范围。该结果表明起到了窗口作用，对于长波的吸收很弱，因此不影响到达侧的光子数目和硅的光电响应，并且可见对于较高光子能量的响应有所提高，这可归因于具有较高大带隙因此对较高能量的光子有较大的响应。为了对异质结的界面电场做近步的表征，我们在不同的偏压下测量了异质结的光电压曲线。不同偏压下异质结中的光电压特性为了更清楚地了解和的界面电场特性，我们采用了外加偏压技术，通过不同的外偏压来改变异质结上的不同的外加电场，测量了不同外电场作用下异质结的光电压特性。图给出了不同的偏压测量的光电压曲线，图中可见不同外加偏压异质结表现出了不同的光电压响应，外加。
4、围内掺杂剂处于完全离子化状态。因此，此时声子和杂质的散射起主导作用，并河北大学工学硕士学位论文且其电阻随温度的增加而增大，因此会导致异质结上的电压降增大，所以会产生反型现象。但是这种效应往往会在更高的温度消失，因为较高的温度下本征激发的载流子浓度明显增加，可以和其中的受主浓度相比，此时本征激发的载流子起主导作用，电阻率随温度的增加会降低。图给出了较高温度下的曲线和低温下对比，我们确实发现反型现象没有发生。当结处于反向偏压时，在区区分别处于形成耗尽的状态，此时上的电压降很大，但是导通电流却很小。从上面的图中可见反向电流表现出了强烈的温度依赖电压电流图室温下异质结曲线与低温下的对比反向电流温度图不同偏压下反向电流的温度依赖关系第章掺杂纳米碳化硅的光学。
5、在异质结中的窗口效应图给出了光照下异质结能带的变化，我们发现距离半导体表面定距离的真空自由能级会受到异质结表面和内部的电场变化的影响。本实验中软接触电容耦合的方法便是基于这种原理的光电特性测量，位于半导体表面定距离的镀有的导电玻璃图光照下结能带发生的变化实线表示平衡时的能带，虚线表示光照以后的能带电流电压图光照下和无光照下的特性河北大学工学硕士学位论文上的电势因受到半导体内部和表面能带变化的影响，将感应出电位差，通过合适检测工具记录下来这变化便得到了实验中测量的光电压信号。图给出了异质结的表面光电压信号，并且和普通的型单晶硅衬底的信号进行了比较。由于其中实验中对硅衬底上的信号做了倍放大处理以便于和异质结的响应作出对比。表明异质结的界面电场远远高于。
6、杂的纳米薄膜的电导率在掺杂比例为时，得到最大值接近，纳米碳化硅的电导率随温度变化关系表明，纳米碳化硅主要存在两种导电机制较高温度下电子可以激发到导带，所以主要是扩展态电导较低温度下则主要是费米能级附近，缺陷局域态间的近程跳跃电导。通过对电导率的拟合我们得到了不同导电率的薄膜存在不同的激活能，较高的电导率的薄膜对应具有较小的激活能。对不同电导率的纳米碳化硅薄膜和硅形成的异质结就有不同的整流特性，较高电导率的纳米碳化硅薄膜和硅衬底形成了较高的接触电势差，具有较好的整流特性，最大整流比为。通过对整流曲线的拟合得到的二极管的理想因子为，同时也表明对于形成的异质结小的正偏压下的传输电流主要是通过界面态的复合电流。低温下的特性分析表明，较大正偏压下则主要是扩。
7、验中我们对得到的异质结，在自行设计的仪器下测量了其表面光电压效应以及外加电场对这种效应的影响。这里的表面主要指和的界面。光照作用下结能带结构的变化为了判断光照下样品界面的能带和电场的变化，我们进行了光照下的特性测量，其中的光源采用了普通的白帜灯模拟日光。图给出了光照下和无光照对比的特性曲线，从图中可见光照下表现的整流特性变差，该结果表明界面的电场在光照下减弱，即非平衡载流子的漂移削弱了界面的电场。界面能带在光照下发生的变化可以形象的用图表示。在光照下界面的势垒高度发生了明显的变化，其中虚线表示光照以第章纳米碳化硅硅异质结的光电压特性后的能带变化，表示真空自由能级。由此可见，光照以后的界面电场的变化主要来源于结界面电场的贡献。异质结的表面光电压特性。
8、和电学特性关系，图给出了不同偏压下反向电流的温度依赖关系。可见在半对数坐标下，不同偏压下均表现为和温度的指数依赖关系。其中的和均为常数。因此表明此时的传导机制主要是通过界面的缺陷态的多步隧穿过程。此时主要是中的电子通过界面的缺陷的多步隧穿然后和型硅中的空穴复合的复合电流起主导作用。本章小结我们通过改变掺杂剂气体和源气体的比例得到了不同的掺杂和结构的纳米碳化硅薄膜。通过分析红外和吸收谱，我们认为主要的掺杂机理是替位掺杂，即原子对和的替换作用，较低的掺杂情况下主要是替换其中的，而随着掺杂比例提高会替换其中的原子。并且随着掺杂比例的提高薄膜的晶化度提高。界面势垒的高度和宽度降低，表现为薄膜的光致发光强度随掺杂比例增加而提高个数量级。掺。
9、和发射电流起作用，不同温度的特性分析也表明，较低温度下串连阻抗对正向电流有较大的影响，而较高温度下这影响减弱。对异质结的反向的电流的温度依赖关系的分析表明反向传输电流主要是通过界面缺陷的多步隧穿过程。河北大学工学硕士学位论文第章纳米碳化硅硅异质结的光电压特性作为种宽带隙的半导体材料，是非常理想的异质结窗口材料。尤其是在太阳能电池和光探测器件中，利用同质结制作的太阳能电池和光探测器，入射光大部分在表面层被吸收，由于表面缺陷引起的表面复合以及高掺杂层中寿命低等因素，使得些电子空穴对不能扩散到强电场区域，从而降低了太阳能光能转化为电能的效率和光探测器的灵敏度。如果利用异质结的窗口效应，入射光子可以穿过表面层在底层被吸收，从而可以减小表面复合等影响，所以。
10、利用可以用作为非常理想的太阳能电池的窗口材料来提高太阳能电池的效率。上章我们研究了异质结的单向导电性和电流输运机制，这些都主要反映了异质结中平衡载流子的行为，然而结许多重要的性能都和其中的非平衡载流子的产生扩散和复合有关系。当光垂直照射到结表面时，假如结的位置比较浅，光子可以到达结区，在结的两侧和附近分别产生电子空穴对非平衡载流子。电子空穴对如果距离结比较近，有可能在复合以前通过扩散运动到达结的强电场区域，在内建电场的作用下发生漂移运动，电子进入区，而空穴进入区，因此会产生光电压，而如果发生复合则可能发光。这些效应是太阳能光电池和发光二极管以及光探测器工作的基础。并且光照对少数载流子的浓度影响比较大，因此光电压效应主要反映了少数载流子的行为。本实。
11、为存在数量较多的界面态。电流输运机制既可以存在同质结那样的扩散电流，也可能存在像肖特基势垒中的热发射电流，还可以产生和界面态相联系的产生复合电流和隧穿电流。图异质结平衡时的能带图电流电压图异质结不同温度的曲线第章掺杂纳米碳化硅的光学和电学特性为了了解异质结的电流输运机制，我们测量了低温下的特性，图给了半对数坐标下的电流电压在低温下的关系曲线，从图中可见，异质结二极管在低温下也表现出了比较明显的整流特性，漏电流表现出比较明显的温度依赖关系。并且正向的漏电流在不同的偏压区显示出不同的斜率，这显示了不同偏压下具有不同的电流传输机制。较低的正偏压下显示有较大的斜率，而较高的正偏压下此斜率减小。结合前面室温二极管特性的讨论和拟合得到的低偏压下的理想因子为。 。
12、我们可以这样理解，较低的正偏压下的漏电流，主要是界面缺陷的复合电流，此时的电流传导机制主要是越过势垒的电子和空穴到达了界面，同时到达界面的缺陷态电子和空穴发生了复合，这种电流和电压有指数的依赖关系，并且主要在小偏压下起主导作用。较高的偏压下我们发现的斜率随温度变化有比较明显的依赖关系，随着温度的变化此斜率减小，结合扩散和发射电流的特征，我们发现此时的电流特征非常符合此模型，此时扩散和发射电流分别在不同的偏压下起主导作用，当区的导带底低于区的尖峰时扩散电流起主导作用，随着外加偏压的增大，区的导带底低于区的尖峰定值时发射电流将起主导作用。同时我们还发现，在较高的偏压区对于相同的偏压下的漏电流随温度的增加而增大，表明异质结二极管上的电压降随温度的增加而。
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