Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 30: Photovoltaik

HL 30.1: Vortrag

Mittwoch, 26. März 2003, 14:30–14:45, BEY/81

Molekularstrahlepitaxie von CuInS₂ auf GaAs — •Wolfram Calvet, Hans-Joachim Lewerenz und Christian Pettenkofer — Hahn-Meitner-Institut, Glienicker Straße 100, 14109 Berlin

Das ternäre Halbleitermaterial CuInS₂ ist mit einer direkten Bandlücke von 1.53 eV sehr gut als Absorbermaterial für Dünnschichtsolarzellen geeignet. Vorgestellt werden dünne, mittels Molekularstrahlepitaxie präparierte CuInS₂-Filme auf GaAs(100), bei denen das Cu/In-Verhältnis variiert wurde. Die Wachstumsschritte wurden dabei in-situ mittels Photoelektronenspektroskopie (PES), Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED) und in Echtzeit mittels Refelxionsspektroskopie (NIR) verfolgt. Ex-situ kamen Röntgenbeugung (XRD), Rutherford Backscattering (RBS) und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) zum Einsatz. Zum ersten Mal kann im Cu-reichen Präparationsregime auf einem GaAs(100) Substrat eine (4x1) CuInS₂-Oberflächenstruktur nachgewiesen werden, die jedoch nicht der erwarteteten Chalkopyrit-Struktur entspricht. Außerdem wird eine Rekristallisation an der GaAs/CuInS₂ beobachtet, die auf den Einfluß einer Ga-reichen Grenzflächenphase zurückgeführt werden kann. Im Gegensatz dazu zeigen In-reiche CuInS₂-Filme [112]-facettierte (1x1)-Oberflächen, die zu einer Sphalerit-Struktur gehören. Aus XRD-Messungen wird sowohl für Cu- als auch In-reiche Filme die Epitaxierelation GaAs(100)||CuInS₂(100) bestimmt, d.h. das epitaktische Wachstum folgt dem Prinzip korrespondierender Flächen.