Relation of defects and grain boundaries to transport and photo-transport: Solved and unsolved problems in microcrystalline silicon
Source abstract
Abstract
Abstract Defects and grain boundaries play a crucial role in the dark and photo-transport of charge carriers. Surprisingly, the transport (trapping and recombination) in microcrystalline silicon is better understood at low temperatures, while room-temperature operation is of interest for real-life devices. In the first part of this review, the advantages of photo-transport techniques, used for the defect density evaluation, will be recapitulated and commented on. The second part is devoted to the present understanding of the specific features of transport in microcrystalline silicon like anisotropy, dominant transport path and the role of H and O in the grain boundary formation. The results of macroscopic measurements on series of samples will be confronted with the results of local conductivity studies on a nanometer scale and finally, the influence of oxygen and the ability to explain it by our model of transport will be illustrated.
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Research context
OpenAlex topics: Thin-Film Transistor Technologies · Silicon Nanostructures and Photoluminescence · Silicon and Solar Cell Technologies
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References (62)
Show source-provided references
1. Spear · Solid State Commun. · 1975 · 17 · 119310.1016/0038-1098(75)90284-7 ↗
2. Street · 1991
3. 2000
4. Meier · Appl. Phys. Lett. · 1994 · 65 · 86010.1063/1.112183 ↗
5. Staebler · Appl. Phys. Lett. · 1977 · 31 · 29210.1063/1.89674 ↗
6. Mott · Adv. Phys. · 1967 · 16 · 4910.1080/00018736700101265 ↗
7. Cohen · Phys. Rev. Lett. · 1969 · 22 · 106310.1103/PhysRevLett.22.1065 ↗
8. Taylor · J. Non-Cryst. Solids · 2006 · 352 · 83910.1016/j.jnoncrysol.2006.01.057 ↗
9. Fuhs · J. Non-Cryst. Solids · 2008 · 354 · 206710.1016/j.jnoncrysol.2007.09.008 ↗
10. Tauc · Phys. Status Solidi · 1966 · 15 · 62710.1002/pssb.19660150224 ↗
11. Tauc · 1970 · Vol. 5 · 721
12. Vaněček · Sol. Energy Mater. · 1983 · 8 · 41110.1016/0165-1633(83)90006-0 ↗
13. Stradins · MRS Symp. Proc. · 1995 · 377 · 46710.1557/PROC-377-467 ↗
14. Main · J. Non-Cryst. Solids · 2004 · 338–340 · 22810.1016/j.jnoncrysol.2004.02.059 ↗
15. Kočka · 1989 · 297
16. Vaněček · J. Appl. Phys. · 1995 · 78 · 620310.1063/1.360566 ↗
17. Wyrsch · J. Non-Cryst. Solids · 1991 · 137–138 · 34710.1016/S0022-3093(05)80127-9 ↗
18. Stutzmann · J. Non-Cryst. Solids · 2000 · 266–269 · 110.1016/S0022-3093(99)00871-6 ↗
19. Jackson · Phys. Rev. B · 1982 · 25 · 555910.1103/PhysRevB.25.5559 ↗
20. Kočka · J. Non-Cryst. Solids · 1987 · 9 · 71510.1016/0022-3093(87)90169-4 ↗
21. Vaněček · J. Non-Cryst. Solids · 1998 · 227–230 · 96710.1016/S0022-3093(98)00202-6 ↗
22. Poruba · J. Appl. Phys. · 2000 · 88 · 14810.1063/1.373635 ↗
23. Poruba · J. Non-Cryst. Solids · 2000 · 271 · 15210.1016/S0022-3093(00)00112-5 ↗
24. Kočka · Thin Solid Films · 2008 · 516 · 496610.1016/j.tsf.2007.09.052 ↗
25. Vaněček · Appl. Phys. Lett. · 2002 · 80 · 71910.1063/1.1446207 ↗
26. Poruba · J. Non-Cryst. Solids · 2002 · 299–302 · 53610.1016/S0022-3093(01)01022-5 ↗
27. Holovský · J. Non-Cryst. Solids · 2008 · 354 · 216710.1016/j.jnoncrysol.2007.09.106 ↗
28. Okamoto · Philos. Mag. B · 1985 · 52 · 111510.1080/13642818508238955 ↗
29. Hugger · Philos. Mag. · 2009 · 89 · 254110.1080/14786430902886928 ↗
30. Finger · J. Non-Cryst. Solids · 2000 · 266–269 · 51110.1016/S0022-3093(99)00802-9 ↗
31. Lips · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2003 · 78 · 51310.1016/S0927-0248(02)00450-6 ↗
32. Vaněček · J. Non-Cryst. Solids · 2000 · 266–269 · 51910.1016/S0022-3093(99)00804-2 ↗
33. Fujiwara · Phys. Rev. B · 2001 · 63 · 11530610.1103/PhysRevB.63.115306 ↗
34. Kočka · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2003 · 78 · 49310.1016/S0927-0248(02)00449-X ↗
35. Kočka · Appl. Phys. Lett. · 2001 · 79 · 254010.1063/1.1410364 ↗
36. Rezek · Appl. Phys. Lett. · 1999 · 74 · 147510.1063/1.123585 ↗
37. Kočka · Thin Solid Films · 2006 · 501 · 10710.1016/j.tsf.2005.07.212 ↗
38. Kočka · Philos. Mag. · 2009 · 89 · 255710.1080/14786430903025724 ↗
39. Fejfar · Phys. Status Solidi A · 2010 · 207 · 58210.1002/pssa.200982907 ↗
40. Maxwell Garnett · Philos. Trans. R. Soc. A · 1904 · 203 · 385
41. Bruggeman · Ann. Phys. · 1935 · 416 · 63610.1002/andp.19354160705 ↗
42. Wood · Philos. Mag. · 1977 · 35 · 26910.1080/14786437708237052 ↗
43. Kamei · J. Appl. Phys. · 2004 · 96 · 208710.1063/1.1767609 ↗
44. Xiao · Phys. Status Solidi C · 2010 · 7 · 94110.1002/pssc.200982870 ↗
45. Hugger · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 97 · 25210310.1063/1.3528205 ↗
46. Congreve · these proceedings · 2011
47. Xu · Appl. Phys. Lett. · 1995 · 67 · 232310.1063/1.114332 ↗
48. Hamma · Appl. Phys. Lett. · 1999 · 74 · 321810.1063/1.124110 ↗
49. Pieters · J. Appl. Phys. · 2009 · 105 · 04450210.1063/1.3078044 ↗
50. Azulay · Phys. Rev. B · 2005 · 71 · 11330410.1103/PhysRevB.71.113304 ↗
51. Meyer · Z. Tech. Phys. · 1937 · 18 · 588
52. Stuke · J. Non-Cryst. Solids · 1987 · 97–98 · 110.1016/0022-3093(87)90007-X ↗
53. Lucovsky · J. Non-Cryst. Solids · 1993 · 164–166 · 97310.1016/0022-3093(93)91160-5 ↗
54. Rama · J. Non-Cryst. Solids · 2008 · 354 · 226310.1016/j.jnoncrysol.2007.10.051 ↗
55. Kočka · Phys. Status Solidi (c) · 2004 · 1 · 109710.1002/pssc.200304315 ↗
56. Vetushka · Phys. Status Solidi C · 2010 · 7 · 72810.1002/pssc.200982777 ↗
57. B. Rezek, J. Kočka, unpublished results.
58. Shen · Jpn. J. Appl. Phys. · 2007 · 46 · 285810.1143/JJAP.46.2858 ↗
59. Smets · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 92 · 03350610.1063/1.2837536 ↗
60. T. Matsui, M. Kondo, MRS 2011 Spring Meeting, to be published.
61. Kočka · Sol. Energy Mater. Sol. Cells · 2009 · 93 · 144410.1016/j.solmat.2009.01.013 ↗
62. Bronsveld · Phys. Status Solidi A · 2010 · 207 · 52510.1002/pssa.200982847 ↗