Este trabajo se enmarca en el área de dispositivos semiconductores, siendo su propósito concreto el realizar una aportación original a los estudios teóricos relativos al transporte de portadores en las regiones de silicio con perfiles de concentración de impurezas no uniformes. Con esta finalidad se ha partido de la utilización de un método semi-analítico original de resolución de las ecuaciones del semiconductor en una zona casi-neutra, llamado solución iterativa, que permite obtener con gran rapidez el valor exacto de la corriente y/o el perfil de minoritarios, tanto en condiciones de oscuridad como de iluminación, requiriendo el concurso de recursos informáticos muy modestos. Este método de solución ha sido validado mediante la comparación de sus resultados tanto con resultados procedentes de simulaciones exactas como con medidas experimentales. La disponibilidad de la solución iterativa permite identificar qué parámetros y factores físicos son los dominantes en el comportamiento eléctrico de la región de emisor. Los resultados obtenidos indican que la dosis (cantidad de impurezas existente en el emisor) y la velocidad de recombinación en la superficie son los parámetros de mayor influencia sobre la corriente de emisor en oscuridad. Asimismo el estudio realizado muestra que es posible hacer una interpretación física sencilla de esta corriente en base a sus componentes de recombinación superficial y volumétrica. De este estudio además se deriva que es posible extraer condiciones de minimización de la corriente, resultado de gran interés cara al diseño óptimo de emisores para dispositivos avanzados. A continuación el trabajo utiliza el principio de superposición para obtener soluciones analíticas aproximadas de la corriente de emisor, tanto para condiciones de oscuridad como de iluminación. Estas nuevas soluciones mestran un buen compromiso entre margen de validez y complejidad formal (igual o superior al de otras soluciones comparables propuestas en la literatura), y una estructura fácil de relacionar con interpretaciones físicas. El último objetivo del trabajo consiste en la aplicación de lo obtenido a la optimización del emisor en una célula solar de silicio monocristalino. Un análisis de las prestaciones fotovoltaicas de la célula revela que existe siempre un rango de dosis que conduce a resultados fotovoltaicos óptimos, y que estos resultados óptimos son poco dependientes de la anchura del emisor, lo cual supone una cierta libertad a la hora de escoger qué perfil de dopado es el más conveniente. Finalmente se propone y evalúa a nivel teórico la utilización de contactos de polisilicio en el emisor. Los resultados obtenidos muestran una reducción de la corriente de oscuridad y con ella una mejora directa de las prestaciones fotovoltaicas, en concreto de la tensión de circuito abierto y del rendimiento. Estas perspectivas vienen confirmándose a nivel práctico por otros trabajos recientes y/o actualmente en curso. / This work is framed in the semiconductor devices area, being its main purpose making an original contribution to the theoretical studies on transport of carriers in silicon regions with nonuniform profiles of impurity concentration.To this effect, an original semi-analytical method of resolution of the equations of the semiconductor in an quasi-neutral zone, called iterative solution, is introduced and used. Such solution allows very quickly to obtain the exact value of the current and the minority carrier profile, both under illumination or dark conditions, requiring the aid of very reduced computation resources and time. This method of solution has been validated by comparison with results coming from exact numerical simulations and with results extracted from experimental measurements. The availability of the iterative solution allows to easily identify what physical parameters and factors are the dominant ones in the electrical behavior of the emitter region. The obtained results indicate that the dose -that is, the total amount of impurities in the emitter- and the recombination speed at the surface are the parameters of greater influence on the emitter current under dark conditions. The study also shows that it is possible to make a rather simple physical interpretation of the current behavior on the basis of its components of superficial and volumetric recombination. Moreover, it is concluded that it is possible to extract conditions for current minimización, being this a result of great interest to the optimal design of emitters for advanced devices. Next the work uses the superposition principle to obtain approximate analytical solutions of the emitter current, as much for dark conditions as for illumination. These new solutions exhibit a good commitment between validity margin and formal complexity (equal or superior to the one of other comparable solutions proposed in the literature), and a formal structure which is easy to relate to physical interpretations. The last objective of the work consists of the application of the obtained tools to the optimization of the emitter region in solar monocrystalline silicon cells. An analysis of the cell reveals that a dose rank always exists that leads to optimal photovoltaic results, and that these optimal results are little dependent on the emitter width, thus introducing some degree of freedom at the time of choosing what doping profile is most optimal. Finally the use of polysilicon contacts in the emitter is evaluated at the theoretical level. Here the obtained results show that a significant reduction of the dark current can be obtained, with a direct improvement of the cell performance, in concrete of the open circuit voltage and of the conversion efficiency. These perspectives are in good agreement with practical results from other recent and currently underway works.

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Dentro del amplísimo campo de los sensores, están emergiendo con gran fuerza los dispositivos basados en tecnología de silicio. El uso de la tecnología microelectrónica para la producción de sensores permite obtener dispositivos de bajo coste, altas prestaciones y reducido tamaño.Además, la utilización del silicio como material base para la realización de sensores permite, no sin dificultades, la integración de circuitos de tratamiento de señal en el mismo chip. El silicio, por otro lado, es un material de excelentes propiedades mecánicas exhibiendo una gran variedad de mecanismos de transducción que permiten desarrollar una gran variedad de sensores: mecánicos, térmicos, magnéticos, químicos, etc. En particular la medida de magnitudes mecánicas es posible debido a variación de la resistividad del silicio cuando se encuentra sometido a esfuerzos mecánicos. Esta variación se conoce como el efecto piezorresistivo y fue descubierto por Smith en 1954.Las tecnologías para el micromecanizado de silicio monocristalino permiten la fabricación de microestructuras tales como ranuras, membranas, agujeros, barras de torsión o vigas. En concreto, los sensores de presión se basan en la fabricación de un diafragma delgado de silicio. En presencia de una presión diferencial, el diafragma deflecta dando lugar a la aparición de esfuerzos mecánicos en el material. Integrando un puente de Wheatstone en el diafragma y colocando las piezorresistencias de forma adecuada se obtiene un voltaje proporcional a la presión aplicada. Este diafragma se obtiene mediante el grabado anisótropo húmedo de silicio utilizando disoluciones de carácter básico.Con el objetivo de fabricar sensores de presión piezorresistivos en tecnología de silicio, se procedió a un exhaustivo estudio experimental del grabado anisótropo húmedo mediante una disolución de KOH, 2-propanol y H2O. El análisis de los resultados ha permitido escoger aquellas condiciones de trabajo óptimas que aseguran unas rugosidades residuales inferiores a 0.1 milimicra y una aceptable velocidad de grabado. A continuación se han fabricado diafragmas delgados de silicio mediante el control cronométrico del ataque. Para una medida no destructiva del grosor de los diafragmas se ha utilizado las interferencias presentes en un espectro de absorción infrarroja. Se ha diseñado un proceso tecnológico utilizando la tecnología microelectrónica estándar y el ataque anisótropo previamente estudiado para la fabricación de sensores de presión.El correcto funcionamiento de estos ha sido verificado y se han extraído los parámetros que definen su comportamiento.Para un mejor control dimensional del grosor del diafragma hemos estudiado el paro electroquímico en una unión p-n. Se ha comparado los resultados obtenidos en configuraciones con 2, 3 y 4 electrodos, estudiando además la influencia de la luz. La puesta a punto de esta técnica ha permitido la fabricación de membranas mediante capas epitaxiales y difusiones con una gran uniformidad y repetitividad, así como la fabricación de puentes de silicio monocristalino.Se ha hecho especial hincapié en la posibilidad de obtener membranas estructuradas verticalmente. Los mejores resultados se han obtenido en las configuraciones de 4 electrodos sin luz y en la de 3 electrodos bajo iluminación.La utilización de galgas de silicio implantado limita el rango de operación del sensor a temperaturas inferiores a 125°C. Temperaturas mayores pueden alcanzarse utilizando galgas de polisilicio aisladas del substrato por una capa de óxido de silicio. Sin embargo, la optimización de capas de polisilicio LPCVD en sensores lleva a la utilización de condiciones de depósito no estándar. Se ha procedido a una completa caracterización estructural y eléctrica de capas de polisilicio dopadas con boro obtenidas a diferentes temperaturas y presiones. Se ha observado como las muestras depositadas entre 580°C y 600°C, a bajas presiones de silano presentan una fuerte textura {110} y estructura columnar. Estas muestras presentan una resistividad más elevada que las depositadas en otras condiciones. En cambio, muestras depositadas en fase amorfa presentan tras un recocido posterior una estructura formada por granos equiaxiados y de mayor tamaño, que darán lugar a unos mayores coeficientes piezorresistivos. Por otro lado, el análisis eléctrico ha mostrado que es posible controlar el coeficiente térmico de las resistencias a través del nivel de dopaje. Utilizando las polisilicio optimizado tras el estudio estructural y eléctrico, se han fabricado sensores de presión con galgas de polisilicio que manteniendo niveles de sensibilidad altos han mostrado un correcto funcionamiento hasta temperaturas de 200°C con gran estabilidad de sus características.En la fabricación de sensores de presión de alta sensibilidad la disminución progresiva del grosor del diafragma da lugar a niveles de no-linealidad inaceptables. Este problema se solventa mediante el diseño de diafragmas que introducen zonas rígidas en el interior del diafragma que habitualmente tienen el grosor total de la oblea. Sin embargo, si las dimensiones del sensor se reducen la inclusión de zonas rígidas con ese grosor queda prohibida por la dimensión lateral de los muros {111}. Se ha analizado el comportamiento mecánico de diafragmas que incluyen zonas rígidas de grosor reducido. Se ha observado que una relación de grosores 5/20 es suficiente para una eficaz reducción de la no-linealidad manteniendo niveles de sensibilidad altos. Mediante un método gráfico basado en un diagrama no-linealidad fondo de escala, las prestaciones de cada estructura han sido comparadas con el diseño estándar basado en una membrana cuadrada de grosor uniforme.La medida invasiva de la presión sanguínea en el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares impone severas restricciones en el diseño de sensores de presión. Su tamaño, sensibilidad y nolinealidad son parámetros críticos que deben ser optimizados en relación a un sensor convencional. Se ha desarrollado un sensor de presión de reducidas dimensiones para incorporarse en el extremo de un catéter 7F (diámetro exterior 2.3 mm.) Para obtener sensores de alta sensibilidad minimizando el error debido a la no-linealidad se han fabricado sensores de presión con diafragma no-uniforme utilizando la tecnología del paro electroquímico. La caracterización de los sensores fabricados ha demostrado que el diseño y la tecnología utilizada permite mejorar la respuesta de transductores caracterizados por diafragmas delgados y con área reducida, reduciendo la no-linealidad exhibida por los dispositivos. / Silicon integrated circuit technology may be used in the fabrication of miniaturised, low-cost, high-performance mechanical sensors. Pressure sensors are based on a thin silicon diaphragm, fabricated using anisotropic etching, what deflects under a pressure between both sides. The integration of a Wheatstone bridge permits to obtain an analog output proportional to the pressure difference because of the piezoresistive effect.Implanted resistors limit the sensor operation range below 125°C, because of the leakage currents in the p-n junctions. Higher temperatures are allowed if polysilicon resistors, isolated from the substrate by a silicon dioxide layer, are used instead. However, the optimization of the LPCVD polysilicon layers for this particular application leads to non-standard deposition conditions and it is essential a previous structural and electrica1 characterization work. The fabricated sensors are very stable for temperatures up to 200°C.The invasive blood pressure measurement for cardiovascular diagnostics imposes strong requirements in the sensor design. Sensibility, size and non-linearity are critical parameters that have to be optimized. For high sensitivity designs, very thin diaphragms are used because of the reduced diaphragm area. They require an accurate control of the diaphragm thickness in order to attain good uniformity in the sensor characteristics. This is achieved using the electrochemical etch-stop, which has been thoroughly studied. Especial attention has been devoted to the fabrication of non-uniform diaphragms. The manufacturing of high sensitive devices just reduces the utilization of the electrochemical etch-stop for the inclusion of rigid zones in the diaphragm.In order to study whether this improves the sensor response an extensive analysis of different mechanical structures by the finite element method has been carried out. Finally, the devices have been fabricated and the improvement of the characteristics comparing with the standard flat diaphragm design has been demonstrated. An specially designed package has been designed and manufactured in order to mount the pressure sensor in the catheter tip.

A lo largo de este trabajo se ha estudiado la metodología de análisis de óxidos de silicio mediante elipsometría, la espectroscopía infrarroja y la espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS). Se han establecido las dificultades en la obtención de la información útil a partir de las medidas experimentales y se han propuesto las soluciones oportunas. Los procedimientos de cálculo diseñados se han aplicado a un amplio abanico de óxidos de silicio depositados mediante depósito químico en fase vapor a presión atmosférica (APCVD), asistido por plasma (PECVD) y a baja presión (LPCVD). Asimismo, se han calculado modelos termodinámicos basados en la minimización de la función de Gibbs para explicar la microestructura.Se han definido de manera precisa los conceptos básicos sobre estructura de los sólidos amorfos y vítreos, cuya adecuada comprensión es imprescindible para la correcta interpretación de los resultados experimentales.Describimos los efectos que las condiciones de medida y la disposición de la muestra en una geometría de capa tienen sobre los espectros de infrarrojo medidos experimentalmente, así como los errores de interpretación que pueden producir si no son corregidos convenientemente. Se presentan las dependencias de los parámetros de las bandas de infrarrojo con respecto del espesor de la capa en estudio. La conclusión de dicho análisis es que no es posible utilizar estos parámetros directamente para comparar la composición o la estructura de óxidos de espesores diferentes.Con el fin de obtener la función dieléctrica a partir de los espectros de infrarrojo hemos obtenido desarrollos hasta segundo orden del espesor para transmitancias y reflectancias de materiales depositados en capas delgadas. Estos desarrollos aproximados han demostrado ser útiles en capas de hasta 100  de espesor. Se ha implementado un procedimiento para la simulación de espectros de transmitancia y reflectancia teóricos de multicapas en cualquier conjunto de condiciones de medida. Gracias a este procedimiento es posible determinar cuáles serán las mejores condiciones de medida (polarización, ángulo de incidencia, etc.) para la detección de la banda de nuestro interés.El análisis de los procedimientos utilizados corrientemente en la literatura para obtener las constantes ópticas a partir de medidas de infrarrojo demuestra que no es posible obtener resultados precisos en la zona de frecuencias donde el material absorbe fuertemente, puesto que pequeñas variaciones en la medida experimental provocan cambios varios órdenes de magnitud superiores en las constantes ópticas. Para resolver este problema, se ha diseñado un procedimiento de ajuste global de los espectros de transmitancia y reflectancia que permite calcular la función dieléctrica del material, incluso aunque coexistan diferentes fenómenos de absorción (resonancia, portadores libres, etc.). Los procedimientos de simulación y de ajuste de espectros de infrarrojo se han implementado en una herramienta de análisis informática, llamada CAPAS, la cual permite realizar multitud de estudios de forma cómoda y eficaz.Se han analizado en detalle los procedimientos de Beer Lambert y de Brodsky Cardona para el cálculo del coeficiente de absorción a partir de medidas de infrarrojo sobre materiales depositados con geometría de capa. El estudio ha demostrado que, si bien las áreas obtenidas con ellos son proporcionales a la intensidad de oscilador de la banda (y por tanto también a la densidad de enlaces absorbentes), el factor de proporcionalidad depende del espesor de la capa y de la propia intensidad de la banda. Ello implica que no es correcto utilizar los mismos factores de conversión de áreas de bandas a concentraciones de enlaces para muestras de espesores diferentes. Se propone un procedimiento para obtener las concentraciones de enlaces Si O y las de las impurezas minoritarias como H y OH sin las incorrecciones derivadas de los efectos geométricos. Se presenta un factor de calibración general para las áreas del coeficiente de absorción, se define la intensidad de oscilador normalizada y se obtienen sus valores para las vibraciones Si O, Si H y Si OH. Además se presentan las ecuaciones que permiten calcular a partir de todo ello las concentraciones de enlaces. Se han depositado una amplia colección de óxidos de silicio mediante APCVD, LPCVD y PECVD para disponer de óxidos con características muy diversas. Se ha realizado un análisis mediante espectroscopía infrarroja (FTIR), espectroscopía de fotoelectrones (XPS) y elipsometría con todos ellos y, mediante la aplicación de los estudios precedentes, se ha determinado su composición.El modelo termodinámico de la estructura de enlaces que se ha desarrollado permite explicar la evolución de los óxidos al someterlos a un recocido a alta temperatura. El modelo predice las probabilidades de enlace del hidrógeno y del oxígeno con el silicio. Se han calculado las probabilidades de enlace del silicio, el oxígeno y el hidrógeno en nuestros óxidos. En los materiales SiOxHz con valores de z mayores que 0.2, prácticamente todo el hidrógeno se enlaza con silicio. Para valores menores que 0.2, la tendencia a enlazarse con el silicio crece rápidamente con z. El oxígeno se enlaza preferentemente con el silicio en todo el rango de concentraciones de hidrógeno presentes en nuestros óxidos. Se ha calculado la energía de la reacción de intercambio de hidrógeno entre el silicio y el oxígeno para todos los óxidos y se ha establecido su evolución con la razón estequiométrica x. Los óxidos con mayor contenido de oxígeno tienen una mayor tendencia a enlazar el hidrógeno con el silicio. La proximidad del valor de la energía a la línea que describe el comportamiento de los óxidos recocidos es un buen criterio para averiguar la estabilidad térmica de un óxido cualquiera. Los óxidos plasma PECVD no recocidos y los depositados a baja temperatura LTO muestran una estructura de enlaces cercana al modelo de enlace aleatorio y se encuentran lejos del equilibrio termodinámico debido a la falta de movilidad de las especies reaccionantes en el momento del depósito. Ello hace suponer que serán más inestables frente a posteriores tratamientos térmicos.La tendencia a la separación de fases con el recocido a alta temperatura, descrita por numerosos autores, en óxidos de silicio poco estequiométricos, es interpretada en base a un modelo termodinámico de intercambio de oxígeno entre los diversos tipos de tetraedros centrados en silicio que componen el óxido.Se han calculado las probabilidades de los diversos tipos de tetraedros ajustando medidas de la banda Si2p de XPS. Los óxidos con mayor contenido de oxígeno tienden a distribuir de forma aleatoria los oxígenos entre todos los tipos de tetraedros. A medida que disminuye el contenido de oxígeno, los tetraedros con mayor número de oxígenos tienen menor tendencia a ganar más átomos de oxígeno, lo cual implica una mayor tendencia a homogeneizar el material.Se ha determinado el valor de la energía de intercambio de oxígenos entre tetraedros. Su valor indica que todos los óxidos tienen una cierta tendencia a ser homogéneos. Sin embargo, al aumentar la temperatura, esta tendencia se debilita. Ello se manifiesta como un aumento de las probabilidades de los tetraedros con número mayor y menor de oxígenos en detrimento de los de número de oxígenos intermedio. Este comportamiento ha sido descrito por numerosos autores como una separación de fases. / The work is focused on the compositional and structural study of atmospheric pressure (APCVD), plasma enhanced (PECVD) and low pressure chemical vapour deposition (LPCVD) silicon oxides by using Ellipsometry, Infrared Spectroscopy (IR) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Evolution of spectra parameters when the film thickness, the band intensities and experimental measurement conditions vary is stated. Beer-Lambert and Brodsky-Cardona procedures are analysed and a fitting procedure is implemented in a computer analysis tool to obtain the dielectric function using a transmittance or reflectance measurement.The bond probabilities in hydrogenated silicon oxides are explained in terms of the exchange of hydrogen bonds between the silicon and oxygen atoms. In highly hydrogenated oxides, almost all the hydrogen bond to silicon atoms. When hydrogen content is low, this trend grows very quickly with hydrogen content. Oxygen atoms bond preferently to silicon however much hydrogen be present in the oxide. Nearness to the line relating hydrogen exchange reaction energy to oxygen content in annealed oxides is proposed as an excellent criteria to evaluate the thermal stability of any oxide. As deposited PECVD and LPCVD silicon oxides show bond structures near the random bonding model and are placed far from the thermodynamic equilibrium. Distribution of oxygen atoms is analysed with a thermodynamic model taking into account the exchange of oxygen atoms between the diferent types of tetrahedra. The tetrahedra probabilities are calculated from XPS measurements by using a fitting procedure. Oxides with greater oxygen content tend to a more random distribution of the oxygen between the 5 kinds of tetrahedra, leading to a less homogeneous material. The value of the reaction energy corresponding to oxygen exchange between tetrahedra is stated as a function of the oxygen content. The general trend is to homogenity, but when the annealing temperature increases, this trend is weaker. This situation has been described by many authors as a phase separation.

En aquesta tesi s'estudia la passivació del silici cristal·lí per a la producció de cèl·lules solars d'alta eficiència (> 20%) a baix preu.Actualment la indústria fotovoltaica empra capes de nitrur de silici crescut mitjançant la tècnica PECVD. Com a alternativa, es presenta el carbur de silici amorf (a-SiC), també crescut mitjançant PECVD. Resultats anteriors mostren que la passivacio del silici a partir de carbur de silici amorf son excel·lents quan el material és ric en silici i dopat amb fòsfor. L'alt contingut en silici provoca absorció de la llum a la capa, que no es tradueix en corrent elèctric, fent d'aquesta manera que el material sigui només útil quan s'aplica a la cara no il·luminada de la cèl·lula.L'objectiu d'aquesta tesi és millorar les propietats de passivació del carbur de silici afegint els requisits indispensables en cèl·lules solars: uniformitat, transparència i propietats antireflectants, estabilitat a llarg termini i enfront altes temperatures. A part de les aplicacions tecnològiques també es pretèn entendre millor les propietats fonamentals de passivació.Els principals resultats són: - La passivació millora a mesura que s'incrementa el gruix de la capa de a-SiC, fins arribar a una saturació a partir de 50 nm. El mecanisme responsable es una millor saturació dels defectes de la interficie amb hidrogen. Al contrari del que es pensava a priori, la càrrega el·lèctrica emmagatzemada a la capa es manté constant amb el gruix.- Experiments amb "corona charge" indiquen que l'origen de la càrrega el·lèctrica que produeix la passivació per efecte de camp es troba en la densitat d'estats a la interfície.- No ha estat possible trobar una capa tranparent (rica en carboni) amb bona passivació. La millor aproximació per combinar passivació més transparència és emprar dues capes, una molt prima rica en silici per passivar i l'altra rica en carboni per aconseguir les propietats antireflectants adequades. S'ha optimitzat el gruix de la capa rica en silici per aconseguir un compromís entre la pèrdua de corrent degut a l'absorció de la llum a la capa i les propietats de passivació. Aquesta combinació de doble capa s'ha fet servir per passivar bases tipus p i emissors tipus n amb resultats excel·lents. Finalment, amb la doble capa es va poder fabricar la primera cèl·lula passivada amb carbur de silici amb una eficiencia > 20%.- S'ha desenvolupat un material nou: l'al·leació de silici, carboni i nitrogen dopada amb fòsfor. Aquest material ha donat els millors resultats de passició fins ara obtingut dins el nostre grup en bases tipus p i tipus n i en emissors tipus n. La composició òptima és rica en silici i la combinació de capes dobles amb diferents composicions, com en el cas anterior, torna a donar bons resultats de passivació i transparència. - S'han desenvolupat experiments d'estrès tèrmic a alta temperatura. Les propietats de passivació es veuen fortament afectades desprès de l'estrès si les capes són riques en silici. D'altra banda, les dobles capes mostren una estabilitat molt més alta a l'estrès tèrmic. / The thesis focuses on the study of surface passivation of crystalline silicon to produce high efficiency solar cells (with conversion efficiencies > 20%) at reduced prices. The state of the art in surface passivation is done by thin films of amorphous silicon nitride grown by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) and it is a very well established material in the photovoltaic field.In this thesis we offer an alternative that is based on amorphous silicon carbide (a-SiC), also grown by PECVD. The passivation properties of silicon carbide have been already studied in our group finding that excellent results can be obtained when the films are rich in silicon, especially for those doped with phosphorus to make a n-type material. Because this feature leads to undesirable absorption of solar light within the films that does not contribute to the photocurrent, silicon carbide would then be relegated to passivate only the rear side of the solar cell.The aim of this work is to improve surface passivation properties developed previously and add compulsory requisites for the application of crystalline solar cells. These requisites are: uniformity, transparency and antireflective properties, stability under long term operation and stability under high temperature steps (allowing screen printing processes). Also it is the willing to provide a better understanding of the fundamental properties.The main results achieved are enumerated hereafter:- Surface passivation improves with the film thickness and then saturates for films thicker than 50 nm. The mechanism responsible for this improvement is not an increase of the electric charge in the film, as in principle could be thought, but a better saturation of defects by the presence of hydrogen. The amount of charge density seems to be independent of the film. - Experiments of corona charge reveal some treats about the nature of the charge density to provide the field effect passivation. The origin of the charge seems to be a continuous density of states at the interface, rather a fixed charge allocated in the film.- None of the attempts using carbon rich films, which are transparent and with antireflective properties, resulted in excellent surface passivation. Such attempts included variation of the deposition parameters, use of remote plasma PECVD with high incorporation of hydrogen, and introduction of nitrogen of in the phosphorus doped a-SiC films. Therefore, up to now it becomes apparent that it is a fundamental property of silicon carbide films the necessity to be rich in silicon to perform surface passivation.- The way to combine surface passivation and antireflective properties was applying stacks of different a-SiC layers: one silicon rich and one carbon rich. The thickness of the silicon rich layer was optimized to reach a trade-off between level of passivation and lost of photocurrent due to the absorption in the film. The stacks were used to passivate p-type bases, with reasonably good results, and n+- type emitters, with very good results. The stacks provided the the first silicon solar a-SiC rear side passivated with efficiency above 20%.- A new material was tested: a ternary alloy of silicon, carbon and nitrogen doped with phosphorus. This material was applied to n- and p-type bases and n+-type emitters, presenting the best results in surface passivation achieved by our group, and comparable to surface passivation record achieved by amorphous silicon carbide. Best composition was rich in silicon, and again stacks of silicon rich and carbon rich films was combined successfully. - Stability against thermal processes was tested on different passivation schemes. After the treatment, the passivation is strongly reduced for single silicon rich films, which were offering good initial results. On the other hand, the stacks with a second carbon rich film maintain reasonably well the surface passivation properties.