Effects of high-energy proton irradiation on the density and Hall mobility of majority carriers in single crystalline n-type CuInSe thin films

Lee, H.-S.*; 岡田 浩*; 若原 昭浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義; 川北 史朗*; 今泉 充*; 松田 純夫*

Physica Status Solidi (A), 199(3), p.471 - 474, 2003/10

https://doi.org/10.1002/pssa.200306669

薄膜宇宙用太陽電池への応用が期待されているCuInSe半導体(CIS)の放射線照射効果を明らかにするために、0.38MeV, 1MeV, 3MeV陽子線照射によるキャリア濃度及び移動度の変化を調べた。用いた試料はガリウム砒素基板上にスパッタ法で作製したn型単結晶薄膜であり、未照射でのキャリア濃度は210から610/cm、移動度は105から135cm/Vsである。陽子線照射は室温にて110/cmまで行った。キャリア濃度と照射量の関係を解析することでキャリア減少率を求めたところ、3MeV陽子線照射では300cmで0.38Mev陽子線照射では1800cmと見積もられ、高エネルギー陽子線照射ほどキャリア減少率が低いことがわかった。この結果は、低エネルギー陽子線ほど表面付近での欠陥生成量が多く、今回のCIS薄膜試料に大きな損傷を与えるためと解釈できる。また、Hall移動度と照射量の関係を調べたところ、照射量の増加とともに移動度は減少し、110/cm照射では、初期値の1/3以下まで低下することが明らかになった。