Structural and optical properties of compensated microcrystalline silicon films

Boron-doped microcrystalline silicon films were deposited in a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system using silane (SiH4) diluted in hydrogen, and diborane (B2H6) as a dopant gas. The effects of the Boron concentration on the optical and structural properties were investigated by the constant-photocurrent method (CPM) and atomic force microscopy (AFM) measurements. The variations in the optical constants (refractive index, absorption coefficient and optical gap) as a function of wavelength were carried out from the optical transmission and CPM spectra. By increasing the doping level, a systematic increase in the absorption coefficient spectra in the low-energy region between 0.7 - 1.2 eV was observed. It was found that the increase of Boron concentration in the samples results in changes of the grain size. Correlations between optical properties and the density of states (DOS) were also studied.Fil: Dussan, A.. Universidad Nacional de Colombia; ColombiaFil: Koropecki, Roberto Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Arce, Roberto Delio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Schmidt, Javier Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin

Density of States in Thin Boron-Doped Microcrystalline Silicon Films Estimated from the Thermally Stimulated Conductivity Method

In this work, a series of boron-doped microcrystalline silicon samples [μc-Si:H(B)] were deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition, using silane (SiH4) diluted in hydrogen, and diborane (B2H6) as a dopant gas. The concentration of B2H6 in SiH4 was varied in the range of 0-100 ppm. The density of states was obtained from the thermally stimulated conductivity technique and compared with results obtained by the modulated photoconductivity methods. To explain the poor agreement between the density of states obtained from the thermally stimulated conductivity and the other methods, it is shown by means of numerical simulations that the density of states is very sensitive to experimental errors introduced in the calculation of the μn τn product (mobility of electron × lifetime of the electron). The thermally stimulated conductivity method is applied here for the first time to calculate the density of defect states in the forbidden band of μc-Si:H samples.Fil: Dussan, A.. Universidad Nacional de Colombia. Departamento de Física; ColombiaFil: Schmidt, Javier Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (i); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Física del Litoral; ArgentinaFil: Koropecki, Roberto Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (i); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Física del Litoral; Argentin

Aperiodic invariant continua for surface homeomorphisms

We prove that if a homeomorphism of a closed orientable surface S has no wandering points and leaves invariant a compact, connected set K which contains no periodic points, then either K=S and S is a torus, or $K$ is the intersection of a decreasing sequence of annuli. A version for non-orientable surfaces is given.Comment: 8 pages, to appear in Mathematische Zeitschrif

Strictly Toral Dynamics

This article deals with nonwandering (e.g. area-preserving) homeomorphisms of the torus $\mathbb{T}^2$ which are homotopic to the identity and strictly toral, in the sense that they exhibit dynamical properties that are not present in homeomorphisms of the annulus or the plane. This includes all homeomorphisms which have a rotation set with nonempty interior. We define two types of points: inessential and essential. The set of inessential points $ine(f)$ is shown to be a disjoint union of periodic topological disks ("elliptic islands"), while the set of essential points $ess(f)$ is an essential continuum, with typically rich dynamics (the "chaotic region"). This generalizes and improves a similar description by J\"ager. The key result is boundedness of these "elliptic islands", which allows, among other things, to obtain sharp (uniform) bounds of the diffusion rates. We also show that the dynamics in $ess(f)$ is as rich as in $\mathbb{T}^2$ from the rotational viewpoint, and we obtain results relating the existence of large invariant topological disks to the abundance of fixed points.Comment: Incorporates suggestions and corrections by the referees. To appear in Inv. Mat

Porous silicon/sno2:f junction. effect of doping on the electrical and structural properties

En este trabajo se presentan resultados de la caracterización eléctrica y estructural de junturas del tipo Schottky, obtenidas a través de la deposición de SnO2:F sobre silicio poroso, utilizando la vía Sol-Gel como mecanismo de deposición. Parámetros estructurales del SnO2, como el parámetro de red y el tamaño de cristal fueron relacionados con la concentración del dopante. También se analizaron los efectos de este dopante (F) sobre algunas propiedades eléctricas como: la resistencia en serie, factor de idealidad, corriente de saturación inversa y corriente foto generada.Fil: Garces Pineda, Felipe Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico Para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico Para la Industria Química; ArgentinaFil: Acquaroli, Leandro Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico Para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico Para la Industria Química; ArgentinaFil: Dussan, A.. Universidad Nacional de Colombia; ColombiaFil: Koropecki, Roberto Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico Para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico Para la Industria Química; ArgentinaFil: Arce, Roberto Delio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico Para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico Para la Industria Química; Argentin

Negative thermal expansion of nanoporous anodic aluminum oxide membranes

We have measured the thermal expansion of Ni nanowires (NWs) electrodeposited into self-organized nanoporous amorphous aluminum oxide (AAO) membranes without an Al substrate using X-ray diffraction between 110 K and 350 K. The results indicate an average thermal expansion of the Ni NWs - along the wire axis - of α ¯ NiNW = − 1.6 ± 1.5 × 10 − 6 K − 1. Assuming a bulk-like thermal expansion of the isolated Ni NWs, this result indicates that AAO also has a negative thermal expansion. We estimate the thermal expansion of nanoporous AAO to be α AAO = − 5 ± 1 × 10 − 6 K − 1. We show that data obtained previously on the thermal expansion of metallic NWs grown in the nanoporous AAO may be interpreted as originating from a negative thermal expansion of the matrix.Fil: Forzani, Luisina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Física del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Física del Litoral; ArgentinaFil: Ramos, C. A.. Centro Atómico Bariloche (cab); ArgentinaFil: Vassallo Brigneti, Ettore Ciro. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occid; MéxicoFil: Gennaro, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Física del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Física del Litoral; ArgentinaFil: Koropecki, Roberto Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Física del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Física del Litoral; Argentin

A Classification of Minimal Sets of Torus Homeomorphisms

We provide a classification of minimal sets of homeomorphisms of the two-torus, in terms of the structure of their complement. We show that this structure is exactly one of the following types: (1) a disjoint union of topological disks, or (2) a disjoint union of essential annuli and topological disks, or (3) a disjoint union of one doubly essential component and bounded topological disks. Periodic bounded disks can only occur in type 3. This result provides a framework for more detailed investigations, and additional information on the torus homeomorphism allows to draw further conclusions. In the non-wandering case, the classification can be significantly strengthened and we obtain that a minimal set other than the whole torus is either a periodic orbit, or the orbit of a periodic circloid, or the extension of a Cantor set. Further special cases are given by torus homeomorphisms homotopic to an Anosov, in which types 1 and 2 cannot occur, and the same holds for homeomorphisms homotopic to the identity with a rotation set which has non-empty interior. If a non-wandering torus homeomorphism has a unique and totally irrational rotation vector, then any minimal set other than the whole torus has to be the extension of a Cantor set.Comment: Published in Mathematische Zeitschrift, June 2013, Volume 274, Issue 1-2, pp 405-42

Kinetics of photo-oxidation of nanostructured porous silicon

Durante la recombinación bimolecular de portadores fotogenerados en silicio poroso nanoestructurado, la energía puede relajar en forma no radiativa a través de fluctuaciones de alta energía y corta vida (SLEFs) que provocan movimiento de átomos de hidrógeno presentes en la superficie de los poros, pudiendo incluso exodifundir. Durante estas fluctuaciones se producen además enlaces colgantes que generan estados de defecto, atenuando la luminiscencia del material. La creación de enlaces olgantes, el decaimiento de la fotoluminiscencia y catodoluminiscencia, y la exodifusión de hidrógeno responden a la misma cinética determinada por la existencia de SLEFs. Se muestra que la cinética de foto-oxidación del silicio poroso preparado bajo condiciones de iluminación intensa puede explicarse con un modelo que contempla como factor limitante al cubrimiento superficial con hidrógeno, controlado por SLEFsDuring bimolecular recombination of photogenerated chariers, non radiative energy relaxation can occur in nanostructured porous silicon, through short lived-high energy fluctuations (SLEFs). During these fluctuations, hydrogen atoms present in the pore walls are moved, and hydrogen exodiffusion can also occur. Dangling bonds are also created producing defect states in the gap, which attenuates the porous silicon luminescence. The dangling bond creation, photoluminescence and cathodoluminescence dacay and hdrogen exodifussion show the same kinetics, which is determined by SLEFs existence. In this work we show that the kinetics of photo-oxidationof porous silicon prepared under high illumination conditions can be explained with a model which consider, as the limiting factor, the surface coverage with hydrogen, which is ruled by SLEFsFil: Jimenez, A.. Universidad Autónoma de Puebla. Centro de Investigación en Dispositivos Semiconductores; MéxicoFil: Ruano Sandoval, Gustavo Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Balseiro). División Colisiones Atómicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Acquaroli, Leandro Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Física del Litoral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: García Salgado, G.. Universidad Autónoma de Puebla. Centro de Investigación en Dispositivos Semiconductores; MéxicoFil: Ferron, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Física del Litoral; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingenieria Quimica. Departamento de Materiales; ArgentinaFil: Arce, Roberto Delio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Física del Litoral; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingenieria Quimica. Departamento de Materiales; ArgentinaFil: Koropecki, Roberto Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Física del Litoral; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingenieria Quimica. Departamento de Materiales; Argentin

Rotation set and Entropy

In 1991 Llibre and MacKay proved that if $f$ is a 2-torus homeomorphism isotopic to identity and the rotation set of $f$ has a non empty interior then $f$ has positive topological entropy. Here, we give a converselike theorem. We show that the interior of the rotation set of a 2-torus $C^{1+ \alpha}$ diffeomorphism isotopic to identity of positive topological entropy is not empty, under the additional hypotheses that $f$ is topologically transitive and irreducible. We also give examples that show that these hypotheses are necessary.Comment: 15 pages, 2 figures, references adde

Propiedades estructurales y morfologicas de peliculas delgadas de µc-Si:H

ABSTRACT A series of films boron doped microcrystalline silicon (µc-Si:H (B)) was deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The samples were Boron doped. The microstructure and morphology of samples were analyzed by atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD), and Raman spectroscopy. Trends of increasing crystalline volume fraction and grain size were observed with increasing boron concentration in the samples. The doped microcrystalline silicon films showed a preferential crystallographic orientation in the plane (220).Una serie de películas delgadas de silicio microcristalino dopadas con Boro (µc-Si:H (B)) fueron depositadas por el método de deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PECVD). Las muestras fueron dopas con Boro. La microestructura y morfología de las muestras fue analizada por microscopía de fuerza atómica (AFM), difracción de rayos X y espectroscopía Raman. Se observó un incremento tanto en la fracción de volumen cristalina como en el tamaño de grano a medida que se incrementó la concentración de Boro en las muestras. Las películas de silicio microcristalino dopadas con Boro presentaron una orientación cristalográfica preferencial en el plano (220)