Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 42: Unkonventionelle Halbleiter

HL 42.3: Vortrag

Freitag, 27. März 1998, 12:00–12:15, H17

Oberflächenstruktur und Wachstum von mikrokristallinem Silizium, untersucht mit Rastersondenmikroskopie — •Ch. Ross, J. Herion und H. Wagner — Institut für Schicht- und Ionentechnik, Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich

Die Abscheidung von mikrokristallinem Silizium (µc-Si) aus wasserstoffverdünnten Silanplasmen auf amorphen Si-Substraten ist für viele technologische Anwendungen, z.B. Dünnschichtsolarzellen, von Interesse. Ausgehend von dem aus früheren Untersuchungen bekannten amorphen Substrat [1], wird die Bildung kristalliner Keime mittels Rastersondenmikroskopie untersucht. Wegen der entscheidenden Rolle des Wasserstoffs bei der Keimbildung werden amorphe Filme mit einem stark wasserstoffhaltigen Plasma behandelt. Die Charakterisierung erfolgt in situ mittels Rastertunnelmikroskopie (RTM), Rasterkraftmikroskopie (RKM) sowie Augerelektronenspektroskopie (AES). Es wurden µc-Si-Filme auf c-Si-Substraten mit natürlicher Oxidschicht deponiert und mit o.g. Methoden untersucht. Bei einer H-Verdünnung von 10% Silan in Wasserstoff und einer Plasmaanregungsfrequenz von 27 MHz wächst die Schicht dreidimensional mit dicht gepackten Kristalliten, die mehrere nm hoch und in lateraler Richtung bis zu 100 nm ausgedehnt sind. Der Einfluß von Depositionsparametern, wie Wasserstoffverdünnung und Plasmaanregungsfrequenz, auf die Filmstruktur wird diskutiert.

[1] J. Herion, K. Szot, S. Barzen, F. Siebke und M. Teske, Fresenius J. Anal. Chem. 358 (1997) 338.