Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 58: Poster IIb

HL 58.46: Poster

Dienstag, 8. März 2005, 16:30–19:00, Poster TU F

Transmissionselektronenmikroskopie und hochauflösende Röntgendiffraktometrie an GaInP/GaInAs/Ge Heterostrukturen für Tripel Solarzellen — •Jan Schöne^1,2, Erdmann Spiecker¹, Wolfgang Jäger¹, Frank Dimroth² und Andreas W. Bett² — ¹Technische Fakultät der CAU Kiel, Kaiserstrasse 2, 24143 Kiel — ²Fraunhofer ISE, Heidenhofstrasse 2, 79110 Freiburg

Eine maximale Effizienz von sogenannten Stapelsolarzellen aus III-V-Halbleitern mit 3 pn-Übergängen wird mit einer metamorphen Struktur aus GaInP/GaInAs/Ge erzielt. Hierzu ist es notwendig, gitterfehlgepasste Materialien mit einem Mismatch bis zu 2% auf das Ge-Substrat aufzuwachsen. Bei gitterfehlgepasstem Wachstum entstehen Spannungen, die ab einer gewissen Schichtdicke durch den Einbau von Fehlpassungsversetzungen relaxieren. Neben diesen Versetzungen entstehen auch sogenannte Fadenversetzungen (threading dislocations). Diese Versetzungen stellen starke Rekombinationszentren für Minoritätsladungsträger dar und wirken sich daher negativ auf die Diffusionslängen der Ladungsträger aus. Durch das Aufwachsen von geeigneten Pufferschichten zwischen den gitterfehlgepassten Schichten wird die Gitterkonstante stufenweise oder kontinuierlich angepasst. Die Wachstumsbedingungen während des Pufferschichtwachstums haben einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität der anschließend gitterangepasst abgeschiedenen Solarzellenstruktur. Ergebnisse von Analysen der Versetzungsnetzwerke mittels Transmissionselektronenmikroskopie und der Restspannungen mittels hochauflösender Röntgendiffraktometrie werden vorgestellt.