Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 24: Poster II
HL 24.76: Poster
Donnerstag, 29. März 2001, 10:30–19:00, Rang S\ 3
Niedertemperaturepitaxie von Silizium mittels Ionen-assistierter Deposition für die Photovoltaik: Einfluss der Substratorientierung — •T. A. Wagner, L. Oberbeck und R. B. Bergmann — Institut für Physikalische Elektronik, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 47, D-70569 Stuttgart
Die Ionen-assistierte Deposition erlaubt das epitaktische Wachstum von Silizium bei niedrigen Substrattemperaturen Tdep< 650∘C mit hohen Abscheideraten rdep = 0,8 µm/min. Eine bevorzugte Anwendung von Si-Schichten aus Ionen-assistierter Deposition ist die epitaktische Verdickung von dünnen, polykristallinen Schichten für die Photovoltaik. Abscheidungen von monokristallinen Si-Schichten auf unterschiedlich orientierten Substraten zeigen, dass neben Temperatur und Rate die Substratorientierung entscheidenden Einfluss auf die elektronische Qualität der Schichten hat: Die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger ist bei (100)-orientierten Schichten um eine Größenordnung höher als bei (110)-, (113)- und (111)-orientierten Schichten. Diese Orientierungsabhängigkeit zeigt sich auch in ortsaufgelösten Kurzschlussstrommessungen von polykristallinen Schichten, in denen die Ströme um einen Faktor drei zwischen verschieden orientierten Körnern variieren. Defektspektroskopie, Photolumineszenzmessungen und Defektätze zeigen deutlich niedrigere Defektdichten in (100)-orientierten Filmen im Vergleich zu anderen Orientierungen. Eine maximale Diffusionslänge von LDiff = 40 µm demonstriert die hohe elektronische Qualität der epitaktischen Schichten aus der Ionen-assistierten Deposition.