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Co-Sputtered Monocrystalline GeSn for Infrared Photodetection

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Anna Fontcuberta i Morral, Andreas Schueler, Anna Krammer, Josef Andreas Schuler, Andrea Giunto, Luc Burnier, Nicolas Philippe Laurent Humblot
2020

Résumé

We demonstrate monocrystalline growth of GeSn on Ge and Si substrates by co-sputtering. We discuss the evolution of film growth with thickness, elucidating the effects of substrate temperature, sputtering source, and the importance of hydrogen dilution in the plasma.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/c143d215-a113-4830-af43-98499f0e583e

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Sputter deposition

Sputter deposition is a physical vapor deposition (PVD) method of thin film deposition by the phenomenon of sputtering. This involves ejecting material from a "target" that is a source onto a "substrate" such as a silicon wafer. Resputtering is re-emission of the deposited material during the deposition process by ion or atom bombardment. Sputtered atoms ejected from the target have a wide energy distribution, typically up to tens of eV (100,000 K).

Dépôt sous vide

vignette|Chambre à vide de l'Observatoire du Mont Mégantic utilisée pour la re-aluminisation des miroirs de télescopes. Le dépôt sous vide est une technique de fabrication de couche mince : on cherche à déposer une couche de métal (la plupart du temps) sur une lame de substrat solide (verre ou silicium par exemple). On y utilise le principe physique qui veut que, à très basse pression, les molécules (généralement monoatomiques) de vapeur d'un métal se déplacent avec très peu de risque de collision avec d'autres molécules : le gaz métallique se trouve projeté sur le substrat sans être freiné par les phénomènes de diffusion, et sans risque d'oxydation.

Pulvérisation cathodique

thumb|Pulvérisation cathodique magnétron en cours de dépôt de couche mince La pulvérisation cathodique (ou sputtering) est un phénomène dans lequel des particules sont arrachées à une cathode dans une atmosphère raréfiée. Elle est une des causes du vieillissement des anciens tubes électroniques, mais est également mise à profit comme méthode de dépôt de couche mince. Il s'agit dans ce cas d'une technique qui autorise la synthèse de plusieurs matériaux à partir de la condensation d’une vapeur métallique issue d’une source solide (cible) sur un substrat.

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Microstructural and electrical characterization of high temperature passivating contacts for silicon solar cells

Recombination at metal/semiconductor interfaces represents the main limitation in mainstream c-Si solar cells, primarily based on the passivated emitter and rear cell (PERC) concept. Full-area passivating contacts based on SiOx/poly-Si stacks are a candida ...

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