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Münster 1999 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 10: Amorphe Halbleiter

HL 10.1: Talk

Monday, March 22, 1999, 17:30–17:45, H3

Einfluß von Wasserstoff auf die laserinduzierte Kristallisierung von a-Si:H Schichten — •P. Lengsfeld und N. Nickel — Hahn-Meitner-Institut Berlin, Abteilung Photovoltaik, Rudower Chaussee 5, 12489 Berlin

Für die Abscheidung von Dünnschichtsolarzellen werden

polykristalline Silizium-Keimschichten mittels laserinduzierter

Kristallisierung von amorphem Silizium (a-Si:H) hergestellt.

Dazu wird ein XeCl Excimerlaser verwendet. Der in den a-Si:H

Schichten vorhandene Wasserstoff von bis zu 10 at.% führt

zum Abplatzen der Schicht, wenn der Energieeintrag zu hoch ist.

Die laserinduzierte Kristallisierung wurde deshalb in

verschiedenen Zyklen durchgeführt, bei denen die

Energieflußdichte sukzessive im Bereich von 55-400 mJ/cm2

erhöht wurde. Nach jedem Zyklus wurden die Proben mittels

Ramanstreuung charakterisiert. Es wurde der kristalline

Volumenanteil sowie die Wasserstoffkonzentration gemessen. Mit

zunehmender Energieflußdichte wächst der kristalline

Volumenanteil und die Intensitäten der Si-H und Si-H2

Schwingungsbanden bei 2000 cm−1 und 2080 cm−1 nehmen

ab. Eine Zunahme des kristallinen Volumenanteils ist bereits bei

einer Energieflußdichte von 55 mJ/cm2 zu beobachten. Dies

ist darauf zurückzuführen, da* die Kristallisierung der

Proben von der Oberfläche erfolgt, da hier die gesamte

eingestrahlte Energie absorbiert wird. Es wird gezeigt, daß 

zwischen der Abnahme der Wasserstoffkonzentration und der

Zunahme des kristallinen Volumenanteils eine deutliche

Korrelation besteht.

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