Silisyum heteroeklem güneş hücrelerinde kullanılan indiyum kalay oksit ince filmlerinin karakterizasyonu ve kontak direnci çalışmaları

Şeffaf iletken oksitler düz panel ekranlar ve güneş pilleri gibi optoelektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. İndiyum kalay oksit(ITO) görünür spektrumda geniş optik bant aralığı ve yüksek geçirgenliği nedeniyle, silisyum heteroeklem güneş hücreleri gibi aygıt uygulamalarında yansıma önleyici ön kaplama tabakası olarak kullanılmaktadır. ITO şeffaf iletken oksit tabakası olarak kullanıldığında, serbest taşıyıcı soğurmasını azaltmasından dolayı eklemdeki taşıyıcı transport mekanizması iyileşmektedir. Bu çalışmada, üretim parametrelerinin indiyum kalay oksit ince filmlerin özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmaktadır ve düşük öz direnç, yüksek taşıyıcı yoğunluğu ve aynı zamanda yüksek mobilite ve optik geçirgenlik değerlerine sahip ince filmler elde edilmesine yönelik araştırmalar sürdürülmektedir. Bu değerlere ulaşmak için, farklı kalınlıktaki ITO ince filmler, farklı kaplama parametleri kullanılarak borosilikat cam alttaşlar üzerine radyo frekansı(RF) saçtırma sistemi ile kaplanmıştır. Temel üretim parametleri RF gücü, kaplama basıncı, alttaş sıcaklığı ve gaz karışımındaki oksijen miktarıdır. Yüksek iletkenliğe, görünür bölgede yüksek geçirgenliğe ve düşük taşıyıcı yoğunluğuna sahip farklı koşullar altında üretilen ITO ince filmler; optimum üretim parametrelerinin ve malzeme özelliklerinin belirlenmesi için yapısal, morfolojik, elektriksel ve optik özelliklerine yönelik olarak, X-Işını Kırınımı, Atomik Kuvvet Mikroskobu(AFM), dört nokta temaslı iletkenlik ölçüm sistemi ve spektrofotometrik ölçüm teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. ITO ince filmlerinin karakterizasyon çalışmalarının yanı sıra, ITO / n-a Si: H ve ITO / p-a Si: H tabakaları arasındaki spesifik kontak dirençlerini azaltmak için, bu tabakalar arasındaki kontak direnci çalışmaları bir boyutlu transfer uzunluğu modeli(1D-TLM) yöntemi ile yapılmıştır. Bu çalışmanın son kısmında, optimize edilen ITO ince filmleri, silikon heteroeklem güneş hücrelerinde yansıma önleyici tabaka olarak kaplanmış, ITO ince film özelliklerinin güneş hücrelerinin verim değerleri üzerindeki etkisi incelenmiştir.