Elektrische Charakterisierung nanopartikulärer Silizium-Schichten für mikrosystemtechnische Anwendungen

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Nanopartikuläres Silizium in Form von Dünnfilmen bietet eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für die Mikrosystemtechnik. Die Eigenschaften können jedoch durch eine thermische Behandlung nachträglich beeinflusst werden. Daher wurden Partikelschichten mit einer Schichtdicke von ca. 400 nm durch Spin-Coating einer Nanopartikeldispersion auf metallischen Interdigital-Messstrukturen erzeugt und diese in Abhängigkeit von der Annealing-Temperatur elektrisch charakterisiert. Es zeigte sich, dass sich das Verhalten der Metall-Halbleiter-Kontakte ab einer Temperatur oberhalb von 200 °C stark verändert. Weiterhin wurden die Leitungsmechanismen innerhalb der Nanopartikelschichten untersucht. Für niedrige elektrische Feldstärken trat ein von Störstellen beeinflusster Strom in den Filmen auf, für hohe Feldstärken ein raumladungsbegrenzter Strom. Zudem zeigte sich, dass sich die Störstellendichteverteilung mit zunehmender Annealing-Temperatur zugunsten höherer Leitfähgkeiten verschob.