Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 17: Photovoltaik I

HL 17.3: Vortrag

Dienstag, 27. März 2001, 11:00–11:15, S17

Untersuchung des Einflußes der Feldeffektpassivierung an der Si/SiN Grenzfläche auf die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit — •S. Dauwe, A. Metz und R. Hezel — Institut für Solarenergieforschung Hameln/Emmerthal, Am Ohrberg 1, D-31860 Emmerthal

Die Reduzierung der Rekombination von Überschußladungsträgern an Siliciumoberflächen ist insbesondere für Solarzellen mit großem Oberflächen/Volumen Verhältnis von größter Bedeutung. Mit amorphem hydrogenisierten Siliciumnitrid (SiN), das plasmaunterstützt abgeschieden wird, konnten auf p-Silicium sehr geringe Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeiten (ORG) erreicht werden[1]. Dabei werden mittels des bei der Abscheidung vorhandenen Wasserstoffs Bindungen abgesättigt, zum anderen wird die Löcherkonzentration an der Siliciumoberfläche durch im SiN vorhandene feste, positive Ladungen verringert (sog. Feldeffektpassivierung). Um die beiden grundlegend verschiedenen Effekte der Passivierung zu trennen, wurden in dieser Arbeit zusätzliche Ladungen auf die SiN-Filme aufgebracht (Coronaladungen), wobei je nach Polarität die Gesamtladungsdichte erhöht oder erniedrigt werden konnte. Mit negativen Coronaladungen konnten die Ladungen im SiN kompensiert werden, wodurch eine drastische Zunahme der ORG verursacht wurde. Zusätzliche positive Coronaladungen bewirkten nur eine minimale Verbesserung der ORG. Damit wurde die hohe positive Ladungsdichte in den Filmen und die daraus folgende Effektivität der Feldeffektpassivierung gezeigt.

[1] T. Lauinger, J. Schmidt, A.G. Aberle, R. Hezel, Appl. Phys. Lett. 68, 1232 (1996).