Βελτιστοποίηση ετεροεπαφών και επαφών Schottky σε πυρίτιο (Si) για τη δημιουργία καινοτόμων ηλεκτρονικών διατάξεων (Heterojunction and Schottky junction optimization on Si for the creation of novel electronic devices).

Στο πλαίσιο της εργασίας θα γίνει κατασκευή και χαρακτηρισμός επαφών μετάλλων-ημιαγωγών (κυρίως Si) (επαφές Schottky) καθώς και ημιαγωγών-ημιαγωγών (ετεροεπαφών) όπως ΙΤΟ ή ZnO με Si. Οι επαφές αυτές διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη δημιουργία μικρο-ηλεκτρονικών διατάξεων καθώς δημιουργούν εσωτερικά ηλεκτρικά πεδία στις διεπιφάνειες των υλικών που τις απαρτίζουν. Έτσι, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή φωτοβολταϊκών κυψελίδων, φωτοανιχνευτών, λογικών διατάξεων καθώς και σε διατάξεις περιορισμού του ρεύματος. Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά των επαφών αυτών είναι το ύψος του δημιουργούμενου φράγματος δυναμικού, Το ρεύμα ανάστροφης πόλωσης, το ρεύμα διαρροής και ο παράγοντας ιδεατότητας (ideality factor). Τα χαρακτηριστικά αυτά εξαρτώνται τόσο από τα υλικά που αποτελούν την επαφή, όσο και από τις ιδιότητες της διεπιφάνειάς τους, όπως τραχύτητα, πυκνότητα παγιδευμένων φορτίων κ.α. Η βελτιστοποίηση των χαρακτηριστικών των διεπιφανειών καθώς και ο συνδυασμός των χρησιμοποιούμενων υλικών μπορεί να οδηγήσει στη βελτιστοποίηση των επαφών αυτών και, κατ’ επέκταση, των μικρο-ηλεκτρονικών διατάξεων που τις χρησιμοποιούν.

Στα πλαίσια της εργασίας αυτής θα κατασκευαστεί πλήθος επαφών Schottky και ετεροεπαφών χρησιμοποιώντας εναπόθεση μετάλλων και ημιαγωγών με την τεχνική RF magnetron sputtering σε υποστρώματα Si. Θα γίνει μελέτη της επίδρασης του σχήματος, του μεγέθους και της απόστασης των επαφών στα χαρακτηριστικά τους. Η μορφοποίηση των υλικών θα γίνει με τεχνικές shadow deposition και φωτολιθογραφίας. Ενδεικτικά μέταλλα προς μελέτη είναι τα Al, Cu, Ag ημιαγωγών οι ITO και ZnO. Θα μελετηθούν τεχνικές προετοιμασίας της επιφάνειας του Si πριν από τις εναποθέσεις, όπως χημικοί καθαρισμοί. Θα μελετηθεί, επίσης, και η επίδραση ανοπτήσεων σε διαφορετικές θερμοκρασίες και ατμόσφαιρες στα χαρακτηριστικά των επαφών. Οι επαφές θα χαρακτηρίζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές ηλεκτρικού χαρακτηρισμού μικρο-ηλεκτρονικών διατάξεων.

Οι βελτιστοποιημένες επαφές που θα προκύψουν από την παραπάνω μελέτη, θα χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή καινοτόμων φωτοβολταϊκών κυψελίδων, οι οποίες θα συνδυάζουν χαμηλό κόστος με υψηλή απόδοση.