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Electrical Properties of Silicon/Lead Boro-Alumino-Silicate Glass Interfaces. Insulator Charge and Distribution of Interface States Studied by Photovoltage Measurements

1989; Wiley; Volume: 114; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2211140220

1521-396X

K. Heilig, E. Kolbig, J. Reineke,

Silicon and Solar Cell Technologies

Interface states and insulator charges are investigated in the system silicon/lead boro-alumino-silicate glass. A special (detachable) MIS system is used. From a single large-signal photovoltage pulse the surface potential of Si is determined. The energetic distribution Dit(E of rechargeable interface states could be obtained by such measurements with field modulation. With and without interlayers of CVD-SiO2 U-shaped distributions Dit(E) are found. Both for n- and p-type Si depletion is observed at lead glass/Si interfaces; minimum values of Dit are 7 × 1011 cm−2 eV−1. Fixed charges in the glass could be caleulated from experimental results. Positive and negative values, depending on the composition of the glass, are found. The nature of the centres and Fermi level pinning are discussed shortly. Im System Silizium/Bleiboraluminosilikatglas werden Grenzflächenzustände und Isolatorladungen untersucht. Dafür wird ein spezielles (demontierbares) MIS-System verwendet. Das Oberflächen-potential des Si wird aus einem Großsignal-Photospannungsimpuls ermittelt. Die energetische Verteilung Dit(E) umladbarer Grenzflächenzustände kann aus solchen Messungen mit Feldmodulation erhalten werden. Ohne und mit Zwischenschichten aus CVD-SiO2 werden U-förmige Verteilungen Dit(E gefunden. Sowohl für n- als auch für p-Si wird Verarmung an Grenzflächen Bleiglas/Si beobachtet, die Minimalwerte von Dit betragen 7 × 1011 cm−2 eV−1. Festladungen im Glas können aus den Meßwerten erhalten werden. Abhängig von der Glaszusammensetzung werden positive oder negative Werte gefunden. Die Natur der Zentren und das Verhalten von Fermi-Niveaus werden kurz diskutiert.