Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 33: Postersitzung

DS 33.34: Poster

Dienstag, 23. März 1999, 09:30–17:30, Aula

Optische und elektrische Charakterisierung von p-Typ mikrokristallinem Silizium — •G. Grabosch, D. Borchert, R. Hussein und W. R. Fahrner — FernUniversität Hagen, Lehrgebiet Bauelemente der Elektrotechnik, Haldener Str. 182, 58084 Hagen

Mikrokristallines Silizium, welches bei niedrigen Temperaturen mit Hilfe von Plasmamethoden abgeschieden wird, ist ein vielversprechendes Material für photovoltaische und optoelektronische Anwendungen. Es zeichnet sich durch hohe elektrische Leitfähigkeit, hohes optische Bandgap und gute Transparenz aus.
Um mikrokristallines Silizium für seinen Einsatz als Backsurface-Schicht in n-Typ µc-Si/p-Typ Cz-Heterojunction zu testen, wurden p-typ µc-Si Schichten im Temperaturbereich 400^∘ C- 220^∘ C in einer 3 Kammer PECVD-Anlage abgeschieden. Die Schichten wurden mit Spektralellipsometrie, Mikroraman und elektrischen Vier-Spitzenmessungen für die Bestimmung der Dunkelleitfähigkeit charakterisiert. Füer die Analyse der Ellipsometriedaten wurde in einem ersten Schritt das Modell von W.A. McGahan et al. [1] für poly-Silizium verwendet. Bessere Ergebnisse ließen sich mit einem parametrischen Halbleitermodell [2] erzielen. Alle Proben zeigen einen um mehrere Ordnungen grösseren Absorptionskoeffizienten als kristallines Silizium jedoch einen niedrigeren als amorphes Silizium. Die Leitfähigkeit zeigt ein Maximum für eine Substrattemperatur von ca. 150^∘ . Der relative amorphe Volumenanteil nimmt mit steigender Temperatur zu. Dies korrespondiert mit einer Verschiebung des Maximums von ε₁ in Richtung des kristallinen Siliziums. ε₂ zeigt ein Maximum für die Schicht mit der höchsten elektrischen Leitfähigkeit.

[1] W. A. McGahan et al., Proc. SPIE 2725 (1996) p.450 [2] Guide to using WVASE32(TM), J. A. Woollam Co. Inc (1995)