Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 24: Poster II

HL 24.89: Poster

Mittwoch, 25. März 1998, 10:30–19:00, A

Elektrische Eigenschaften von polykristallinen Co-dotierten
MOCVD-FeS₂-Schichten — •J. Oertel¹, K. Ellmer¹, W. Bohne² und J. Röhrich² — ¹Hahn-Meitner-Institut, Glienicker Str. 100, 14109 Berlin, Abt. Solare Energetik, — ²Abt. Defekte u. lokale Strukturen

Pyrit ist aufgrund seiner Bandlücke von ca. 1 eV und seinem sehr hohen optischen Absorptionskoeffizienten als Absorbermaterial für Dünnschichtsolarzellen von Interesse. Mittels in-situ-Cobalt-Dotierung durch Metallorganische Gasphasenabscheidung (MOCVD) gelang jetzt erstmals die Herstellung von n-dotierten FeS₂-Schichten. Als Precursor für die Schichten wurden Eisenpentacarbonyl (Fe(CO)₅) und Di-tert-Butyl-Disulfid (TBDS) verwendet. Für die Co-Dotierung wurde Tricarbonyl-Nitrosyl-Cobalt ((CO)₃CoNO) benutzt. Das Eisen/Cobalt-Verhältnis wurde im Bereich von 10⁻⁴ bis 0.1 variiert. Die metallurgische Co-Konzentration wurde mittels Hochenergie-Rutherford-Backscattering (RBS) bestimmt. An undotierten Schichten sind Hallbeweglichkeiten nicht meßbar, d.h. kleiner 1 cm²/Vs. An den Co-dotierten Proben konnten abhängig von der Co-Konzentration Hallbeweglichkkeiten zwischen 1 und 2.4 cm²/(Vs) gemessen werden. Die aus den Hallbeweglichkeiten bestimmten Ladungsträgerdichten liegen zwischen 9x10¹⁹ und 5x10²⁰ cm⁻³, d.h. die FeS₂-Schichten sind entartet. Aus dem chemischen Co-Gehalt und den Ladungsträgerkonzentrationen wurde eine elektrische Aktivierung des Co von etwa 25% berechnet. Die Co-dotierten FeS₂-Schichten zeigten erstmals einen negativen Seebeckkoeffizienten von bis zu -90 µV/K.