Electric measurement and nuclear microanalysis of the degradation induced in thin film semiconductors by electrode diffusion
Description
So far electrical characteristics degradation of electronic devices made of amorphous semiconductor thin films has not been related to the evolution of the electrode-glass interface. For chalcogenide systems, binary (As50Te50) or quaternary (As38Ge14Te43S5) and gold electrodes, 3.5MeV alpha particle backscattering has evidenced a complex thermal diffusion process below the glass transition temperature of these materials. Compared with elementary media As and Te where the Fick's law applies such materials are subject to an 'easy path' diffusion process, interpreted by the Fisher's formalism initially proposed for the grain-boundary diffusion in polycristalline materials. In the other hand, the electrical performance degradations, mainly expressed by the change in the activation energy of the systems, is closely correlated with the gold content in the middle of the film. Various hypothesis are proposed to interpret such a mechanism, the most consistent being a gold migration at preferential diffusion sites, well localized, the material remaining basically amorphous. Some reordering due to the presence of the metal appears feasible in this temperature range where the atomic mobility is very low
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (French)
Dans la degradation des caracteristiques electriques des dispositifs electroniques faisant appel aux semiconducteurs amorphes en couches minces, l'evolution de l'interface electrode-verre n'a pas fait jusqu'ici l'objet d'etudes approfondies. Pour les systemes chalcogenures binaire As50Te50 ou quaternaire As38Ge14Te43S5 au contact d'electrodes d'or, la retrodiffusion elastique de particules alpha de 3.5MeV a permis de mettre en evidence un processus de diffusion thermique complexe au-dessous de la temperature de transition vitesse de ces materiaux. En comparaison des milieux elementaires As ou Te ou la diffusion suit les lois classiques de Fick, les composes sont le siege d'un processus de diffusion par 'chemins preferentiels' dont l'approche a ete faite dans le formalisme de Fischer initialement propose pour la diffusion aux joints de grain dans des materiaux polycristallins. Par ailleurs la degradation des performances electriques essentiellement appreciee a partir de la variation de l'energie d'activation des systemes est etroitement correlee a la teneur en or au 'coeur' du dispositif. Diverses hypotheses sont avancees pour interpreter ce mecanisme dont les plus coherentes sont que le phenomene est tres localise au voisinage des sites de diffusion, le materiau restant amorphe dans son ensemble. Des possibilites de rearrangement apparaissent favorisees par la presence du metal dans ces domaines de temperature ou la mobilite atomique est tres faibleFiles
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- Original title (French)
- Caracterisation par mesures electriques et microanalyse nucleaire de la degradation de semiconducteurs amorphes en couches minces liee a la diffusion des electrodes
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 61 p.
- Report number
- LYCEN--7640
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 8343067
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- DIFFUSION; ELECTRICAL PROPERTIES; FILMS; GOLD; MEASURING METHODS; MICROANALYSIS; SEMICONDUCTOR MATERIALS; THERMAL DEGRADATION; TRACE AMOUNTS
- Descriptors DEC
- ELEMENTS; METALS; PHYSICAL PROPERTIES; TRANSITION ELEMENTS