“PREPARAZIONE E STUDIO DI FOTODIODI A BARRIERA DI SCHOTTKY IN SILICIO AMORFO IDROGENATO”

Tesi di Laurea

(1983)

Relatore: Dott. Piero Migliorato

Candidato: Alessandro Lucchesini

Controrelatore: Prof. Umberto Maria Grassano

RIASSUNTO

Il presente lavoro di tesi riguarda la realizzazione e lo studio di fotodiodi metallo-semiconduttore (M-S) in silicio amorfo idrogenato (a-Si:H). Tale semiconduttore ha acquistato recentemente una grande importanza nel campo dei dispositivi elettronici a stato solido quali celle solari, transistori ad effetto campo, sensori d’immagine.

I diodi M-S su a-Si:H, utilizzati nel passato come celle solari, presentano potenziali vantaggi rispetto alle giunzioni p-n per la semplicità di realizzazione. Problemi aperti restano la riproducibilità e l’ottenimento di basse correnti in polarizzazione inversa.

Nel corso del presente lavoro sono stati realizzati e studiati, accanto a diodi M-S di tipo convenzionale, dispositivi di tipo nuovo. Questi ultimi utilizzano uno strato sottile (l00 - 200 Å) di silicio-carbonio amorfo idrogenato (a-SiC:H) tra metallo e a-Si:H. L’effetto dello strato di a-SiC:H è duplice: da un lato consente dì ottenere, con buona riproducibilità, basse correnti inverse ~10^-10A/cm², dall’altro fa sì che la risposta spettrale del diodo (tra 3500 e 7000 Å) dipenda marcatamente dalla tensione inversa applicata. Questa proprietà può trovare applicazioni nella detezione di immagini a colori.

Il lavoro sperimentale è consistito nella preparazione dei campioni utilizzando l’apparecchiatura per la crescita dei films amorfi precedentemente messa a punto nel laboratorio e nella caratterizzazione delle proprietà di trasporto e fototrasporto dei diodi così realizzati.

I risultati sperimentali vengono discussi sulla base della teoria diffusiva del trasporto di carica in giunzioni metallo-semiconduttore, introducendo opportune modifiche per adattare la teoria al caso dei materiali amorfi.