Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 4: Prozesscharakterisierung

DS 4.4: Vortrag

Montag, 8. März 2004, 16:45–17:00, HS 31

Beschleunigte Festphasenkristallisation von amorphem Silizium auf polykristallinen Saatschichten — •Silke Hübner, Erhard Conrad, Martin Muske, Stefan Gall und Walther Fuhs — Hahn-Meitner-Institut, Abt. Silizium-Photovoltaik, Kekuléstr.5, D-12489 Berlin

Durch Festphasenkristallisation von amorphem Silizium (a-Si) auf einer polykristallinen Si (poly-Si) Saatschicht lassen sich grobkörnige Si-Schichten herstellen. Diese sollen als Absorberschichten in Si Dünnschichtsolarzellen auf Fremdsubstraten dienen.

Dazu wird mittels Al-induzierter Kristallisation eine poly-Si Schicht auf Glas hergestellt. Dies geschieht durch die Umwandlung eines Glas/Al/a-Si:H Schichtpakets in einem Temperschritt in eine Schichtfolge Glas/poly-Si/Al(Si). Eine intrinsische a-Si:H-Schicht wird auf dieser aluminiumhaltigen Saatschicht durch plasma-unterstützte Gasphasendeposition (PECVD) abgeschieden. In einem weiteren Temperschritt wird diese Schicht kristallisiert.

Dieser Prozess ist als Funktion der Zeit, der Schichtdicke und der Temper-Temperatur mit Ramanspektroskopie analysiert worden. Dabei zeigte sich, dass der Kristallisationsprozess, im Vergleich zu der a-Si:H Kristallisation auf einem einfachen Glassubstrat, wesentlich beschleunigt ist. Bereits nach 4 Stunden Temperung konnte eine vollständige Kristallisation beobachtet werden. Als Ursache für diese Beschleunigung wird die Kristallstruktur der Saatschicht sowie das darin enthaltene Al gesehen. Die Diffusion des Al während des Temperprozesses führte außerdem zu einer p-Dotierung der Absorberschicht.