The negative fixed charge of atomic layer deposited aluminium oxide—a two-dimensional SiO2/AlO x interface effect

原子层沉积 钝化 光伏 材料科学 图层(电子) 固定费用 氧化铝 氧化物 纳米技术 化学 光电子学 化学物理 光伏系统 复合材料 冶金 电气工程 工程类
作者
Daniel Hiller,David Tröger,Matthias Grube,Dirk König,Thomas Mikolajick
出处
期刊:Journal of Physics D [Institute of Physics]
卷期号:54 (27): 275304-275304 被引量:29
标识
DOI:10.1088/1361-6463/abf675
摘要

Abstract The origin of the commonly observed negative fixed charge density ( Q fix ) in atomic layer deposited (ALD-)aluminium oxide is still a matter of debate despite its widespread applications in (opto-)electronics, particularly in silicon photovoltaics. Q fix plays a crucial role for excellent Si surface passivation, which is mandatory for high efficiency solar cells. Often, Q fix is believed to originate from structural or compositional specifics of the first few nanometres of ALD-AlO x adjacent to the Si-interface. Here, we demonstrate that the negative Q fix is solely an interfacial effect of ALD-AlO x and the SiO 2 ultra-thin film that grows inevitably during ALD on Si. Furthermore, it is proven that a second Q fix -layer exists at the upper AlO x /SiO 2 interface of SiO 2 /AlO x /SiO 2 -stacks, which can carry up to a quarter of the total Q fix . We show that both SiO 2 /AlO x interfaces can be separated by a charge-lean material such as HfO 2 (rather than AlO x ) without significant impact on the measured Q fix . This renders the location of Q fix exactly at the two-dimensional interface of SiO 2 and AlO x , rather than in the near-interfacial AlO x volume. The origin of Q fix is discussed in detail. The possibility to obtain very high charge densities of around −5 × 10 12 cm −2 by sub-nm thick ALD-AlO x enables advanced applications such as passivating hole-selective contacts for Si solar cells or nanoelectronic Si-doping strategies via Al-induced SiO 2 modulation doping.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
RO完成签到,获得积分10
刚刚
lian发布了新的文献求助10
刚刚
传奇3应助科研人河北采纳,获得10
1秒前
多多发布了新的文献求助10
1秒前
灵活的胖子wxp完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助Xnnnnnn采纳,获得10
2秒前
2秒前
fyq完成签到 ,获得积分10
2秒前
开放涵柳完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
不爱科研的笨猪完成签到,获得积分10
5秒前
DongLi完成签到,获得积分10
5秒前
CodeCraft应助源味小王采纳,获得10
5秒前
迹K完成签到,获得积分10
6秒前
JLUO完成签到,获得积分10
6秒前
田様应助zjq采纳,获得10
6秒前
科研澄澄完成签到,获得积分10
6秒前
nananana发布了新的文献求助10
7秒前
ricardo发布了新的文献求助10
8秒前
养个小猪咪完成签到,获得积分20
8秒前
端庄的猕猴桃完成签到 ,获得积分10
8秒前
小金完成签到,获得积分10
9秒前
aaaaaa完成签到,获得积分10
9秒前
日照鸭鸭完成签到,获得积分20
9秒前
JL完成签到,获得积分10
9秒前
natuki完成签到,获得积分10
9秒前
yaya应助开放涵柳采纳,获得20
9秒前
缥缈白翠发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
Diego完成签到,获得积分10
10秒前
CBCBCB完成签到,获得积分10
10秒前
今晚去吃烤肉完成签到,获得积分10
11秒前
xiaopang完成签到,获得积分10
11秒前
federish完成签到 ,获得积分0
11秒前
sx完成签到,获得积分10
13秒前
呓语完成签到,获得积分10
13秒前
科研渣渣完成签到,获得积分10
13秒前
传奇3应助悲伤带鱼采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7248093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8870951
关于积分的说明 18714791
捐赠科研通 6927027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198114
关于科研通互助平台的介绍 2373857
邀请新用户注册赠送积分活动 2172968