Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 15: Photovoltaik I
HL 15.7: Vortrag
Dienstag, 28. März 2000, 11:00–11:15, H14
Temperaturabhängiger Transport in mikrokristallinen Silizium PIN Dioden — •T. Brammer, S. Kamaladiwela, A. Lambertz, M. Krause, H. Stiebig und H. Wagner — Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich
Das optoelektronische Verhalten mittels PECVD (95MHz, 50-80mW/cm2, 300mTorr, 200∘C) hergestellter mikrokristalliner Siliziumdioden mit pin und nip Abscheidereihenfolge wurde untersucht für Silankonzentrationen (SK) in der Gasphase zwischen 2% und 8%. Ziel dieser Arbeit war die Verknüpfung von Bauelementcharakteristiken mit den Materialeigenschaften von mikrokristallinem Silizium. Dazu wurden die Hell- und Dunkelkennlinien und die Quanteneffizienzen (QE) bei Temperaturen von 250K bis 350K gemessen und mit numerischen Simulationen verglichen. Die Offene-Klemmen-Spannung (VOC) steigt mit wachsender SK von 450mV bis zu 550mV. Der Füllfaktor durchläuft ein Maximum von über 70% für SK=4%-6%. Es zeigt sich, dass die Dunkelkennlinien und damit auch VOC von den Bulk-Eigenschaften der i-Schicht (intrinsische Ladungsträgerdichte) bestimmt sind. Die temperaturabhängige QE erlaubt es, zwischen Bulk- und p/i- bzw. i/n- Grenzflächeneigenschaften zu unterscheiden. So zeigen die unterschiedlichen Blauempfindlichkeiten der nip und pin Dioden den Einfluss des Nukleationsbereichs der i-Schicht an der p/i bzw. i/n Grenzfläche auf. Für pin Dioden befindet sich dieser im blausensitiven (vorderen) Bereich, so dass die QE für blaues Licht stark von der Temperatur und dem Silangehalt beeinflusst wird.