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Erschienen in: Journal of Electroceramics 1-4/2015

01.12.2015

Structural and electrical characterizations of ZnO:In/PS/Si heterojunction deposited by rf-magnetron sputtering

verfasst von: H. Belaid, M. Nouiri, A. Sayari, Z. Ben Ayadi, K. Djessas, L. El Mir

Erschienen in: Journal of Electroceramics | Ausgabe 1-4/2015

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Abstract

Indium doped zinc oxide (IZO) thin film has been deposited on p-type porous silicon (PS) substrate by rf-magnetron sputtering of IZO aerogel nanoparticles at room temperature to obtain n-IZO/PS/p-Si heterojunction diode. The obtained IZO film, with a thickness of about 400 nm using indium concentration of 4 at.%, was polycrystalline with a hexagonal wurtzite structure and preferentially orientation in the (002) crystallographic direction. Atomic force microscopy (AFM) micrograph shows that IZO film has a typical columnar structure and a very smooth surface. The heterojunction parameters were evaluated from the current-voltage (I-V) characteristics carried out in the temperature range 80–300 K and capacitance-voltage (C-V) measurements. The ideality factor and barrier height of the heterojunction exhibited strong temperature dependence. The electrical measurements show that the n-IZO/PS/p-Si heterojunction has a Schottky electronic behavior where the depletion-layer is developed principally in the p-type silicon substrate. The tunneling mechanism via deep-level states was the main conduction process at low forward bias, while space-charge-limited current conduction dominated the carrier transport at higher bias. The I-V characteristics under illumination show that the p-n junction exhibits a photovoltaic behavior and is promising for photovoltaic application.

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Metadaten
Titel
Structural and electrical characterizations of ZnO:In/PS/Si heterojunction deposited by rf-magnetron sputtering
verfasst von
H. Belaid
M. Nouiri
A. Sayari
Z. Ben Ayadi
K. Djessas
L. El Mir
Publikationsdatum
01.12.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electroceramics / Ausgabe 1-4/2015
Print ISSN: 1385-3449
Elektronische ISSN: 1573-8663
DOI
https://doi.org/10.1007/s10832-015-0006-x

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