Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 10: Amorphe Halbleiter
HL 10.1: Vortrag
Montag, 22. März 1999, 17:30–17:45, H3
Einfluß von Wasserstoff auf die laserinduzierte Kristallisierung von a-Si:H Schichten — •P. Lengsfeld und N. Nickel — Hahn-Meitner-Institut Berlin, Abteilung Photovoltaik, Rudower Chaussee 5, 12489 Berlin
Für die Abscheidung von Dünnschichtsolarzellen werden
polykristalline Silizium-Keimschichten mittels laserinduzierter
Kristallisierung von amorphem Silizium (a-Si:H) hergestellt.
Dazu wird ein XeCl Excimerlaser verwendet. Der in den a-Si:H
Schichten vorhandene Wasserstoff von bis zu 10 at.% führt
zum Abplatzen der Schicht, wenn der Energieeintrag zu hoch ist.
Die laserinduzierte Kristallisierung wurde deshalb in
verschiedenen Zyklen durchgeführt, bei denen die
Energieflußdichte sukzessive im Bereich von 55-400 mJ/cm2
erhöht wurde. Nach jedem Zyklus wurden die Proben mittels
Ramanstreuung charakterisiert. Es wurde der kristalline
Volumenanteil sowie die Wasserstoffkonzentration gemessen. Mit
zunehmender Energieflußdichte wächst der kristalline
Volumenanteil und die Intensitäten der Si-H und Si-H2
Schwingungsbanden bei 2000 cm−1 und 2080 cm−1 nehmen
ab. Eine Zunahme des kristallinen Volumenanteils ist bereits bei
einer Energieflußdichte von 55 mJ/cm2 zu beobachten. Dies
ist darauf zurückzuführen, da* die Kristallisierung der
Proben von der Oberfläche erfolgt, da hier die gesamte
eingestrahlte Energie absorbiert wird. Es wird gezeigt, daß
zwischen der Abnahme der Wasserstoffkonzentration und der
Zunahme des kristallinen Volumenanteils eine deutliche
Korrelation besteht.