Download Amorphe und polykristalline Halbleiter by Walter Heywang PDF

By Walter Heywang

ISBN-10: 3540129812

ISBN-13: 9783540129813

Die faszinierenden Erfolge der modernen Halbleiterelektronik, basie rend auf einkristallinem Silizium sowie den einkristallinen III-V -Halb leitern, haben den Blick so sehr auf sich gezogen, daB einige andere Entwicklungen auf dem Halbleitergebiet weniger B'eachtung fanden. Ge rade neuere Entwicklungen zeigen aber, daB auch diese Sektoren sich durchaus gesund weiterentwickeln mit wichtigen Nutz.ungsgebieten fUr die Elektronik, insbesondere im Bereich peripherer Systeme, wie Sensoren, screens, Elektrophotographie oder aber bei Spezialaufga ben, wie der Thermoelektrik oder dem Uberspannungsschutz. Es er schien daher sinnvoll, die Buchreihe "Halbleiterelektronik" durch ei nen Band zu erganzen, der - ausgehend von den Eigenschaften dieser Sondermaterialien - deren Nutzung in der modernen Elektronik be schreibt. Wegen der Vielgestaltigkeit des Inhalts erschien es mir sinnvoll, die einzelnen Kapitel von den dort genannten Fachleuten gestalten zu las sen. Ich hoffe, daB es trotzdem gelungen ist, einen geschlossenen Uberblick zu geben, wobei aber auf die an einigen Stellen besonders enge Korrelation zum Band "Sensorik" dieser Reihe verwiesen sei. Die ersten Konzeptionen zu einem Buch tiber amorphe und polykristal line Halbleiter wurden noch zusammen mit Herrn Professor Dr. Herbert Weill erarbeitet, der im Marz 1981 tOdlich verungltickte. Unser aller Dank gilt ihm und seiner Initiative.

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Der Transistor wurde wie oben beschrieben aufgebaut. 47]. Die erhaltene Kenn- 66 linie eines Elements (Kurve a) verbessert sich durch Hintereinanderschaltung von drei gleichen Elementen (Kurve b). Man erkennt am Kurvenverlauf die Inverterfunktion: Die Ausgangsspannung Uo falIt von 14,5 V auf 2 V, wenn die Eingangsspannung von 5 V auf 15 V erhoht wird. 15 F===::::::t~=:::::-r-----' V V Au • 10 u",u, 5 V a 15 b Bild 1. 23. Integrierte Inverterschaltung aus dunnen amorphen Siliziumschichten. a) Schaltung und Schichtaufbau; Kennlinie eines Einzelelements (1) und dreier hintereinandergeschalteter Elemente (3) bei einer Versorgungsspannung von U 0 :: 15 V.

22. Diinnschichtfeldeffekttransistor aus amorphem Silizium. a) Schema des Aufbaus; die Feldelektrode ist durch eine dielektrische Schicht vom a-Si: H isoliert; b) Kennlinie fUr verschiedene Drainspannungen Do. 47J Einige Schwierigkeiten, die sich aus der Kornstruktur und Instabilitiit bisher erprobter polykristalliner Diinnschichtmaterialien ergeben (s. Band 7, Abschn. 5), diirften sich durch Verwendung des homogeneren amorphen Siliziums vermeiden lassen. Ein besonderer Vorteil des a-Si:H besteht darin, daB seine Herstellung nach dem prinzipiell gleichen Verfahren geschieht wie zahlreiche andere, insbesondere Isolatorschichten.

3 Lichtinduzierte Effekte und ihre Anwendungen Eine Besonderheit amorpher Stoffe - insbesondere der Chalkogenidhalbleiter - gegenliber kristallinen Stoffen ist die Moglichkeit, metastabile Strukturen zu bilden. Da diese hiiufig in enger Wechselwirkung mit der Besetzung elektronischer Zustiinde (Abschn. 3) stehen, ergibt sich die Moglichkeit vielfiiltiger durch Licht bewirkter Effekte. 33J gefunden. An frisch hergestellten Dlinnschichtproben mit ihrer vom Gleichge- wicht deutlich abweichenden Struktur findet man durch Lichtbestrahlung (und auch durch Temperaturbehandlung [1.

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