Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 32: Photovoltaik

HL 32.8: Vortrag

Donnerstag, 14. März 2002, 12:15–12:30, H14

Epitaktisches Wachstum von CuGaS₂ auf Si(111) — •J. Cieslak¹, H. Metzner¹, Th. Hahn¹, U. Reislöhner¹, U. Grossner¹, J. Kräusslich², U. Kaiser¹ und W. Witthuhn¹ — ¹Institut für Festkörperphysik, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena — ²Institut für Optik und Quantenelektronik, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena

Mit Hilfe der Molekularstrahl-Epitaxie (MBE) gelang es erstmals, epitaktische Schichten des direkten Halbleiters CuGaS₂ (CGS, Bandlücke E_gap=2,4eV) auf Si(111)-Substraten herzustellen. Die Charakterisierung der CGS Filme erfolgte über Rutherford-Rückstreuung (RBS), Elektronenbeugung (RHEED), Röntgenbeugung (XRD) und Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM). Das epitaktische Wachstum von CGS auf Si(111) findet in der hochgeordneten Chalkopyritstruktur statt. Von ähnlichen Systemen her bekannte metastabile Ordnungsphänomene werden nicht beobachtet. Die Epitaxiebedingung [111]_Si|| [221]_CGS ist nicht streng erfüllt: Diese Kristallrichtungen sind jeweils um 0,8^∘ gegeneinander verkippt, so daß die drei möglichen c-Achsen-Orientierungen der tetragonalen Chalkopyritstruktur besonders deutlich hervortreten. Weitere strukturelle Eigenschaften und Anwendungsperspektiven des Epitaxiesystems CGS auf Si(111) werden vorgestellt und diskutiert.