4.3.2. Примеси, снижающие время жизни носителей заряда

Неполный список примесных элементов, образующих уровни в середине запрещенной зоны, обусловливающие уменьшение времени жизни носителей заряда в кремнии, приведен в табл. 4.1, где указаны и предельные концентрации примесей, допустимые для изготовления солнечного элемента с КПД [Wakefield е. а., 1975; Hill е. а., 1976].

Как показано на рис. 4.11, время жизни линейно зависит от концентрации этих примесей. Например, концентрация в кремнии не должна превышать Особенно опасны для примеси и поскольку они, кроме того, имеют высокие коэффициенты диффузии. Особое влияние оказывают дефекты или примеси, введенные в процессе выращивания кристалла; обусловленный ими диапазон изменений времен жизни носителей заряда может быть достаточно велик.

При последующей технологической обработке также может происходить значительное изменение (рис. 4.12) за счет образования комплексов примесей и других дефектов в процессе термообработки при относительно низких температурах [Graff, Fischer, 1979].

Рис. 4.10. Зависимости подвижности электронов в кремнии -типа, легированном фосфором, от концентрации донорной примеси и температуры (а) и подвижности дырок в кремнии -типа, легированном бором, от концентрации акцепторной примеси и температуры (б)

Рис. 4.11. Зависимость времени жизни неосновных носителей заряда в от концентрации N, примеси Из этой зависимости следует, что, сечение захвата дырок - температура насыщения золотом [Grove, Physics and Technology of Semiconductor Devices. New York, Wiley, 1 967]

Рис. 4.12. Зависимость времени жизни Т неравновесных носителей заряда от температуры Та изохронного отжига кремния с удельным сопротивлением 1 Ом•см. выращенного методом Чохральского