Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 20: Dünne Schichten für die Photovoltaik II

DS 20.1: Vortrag

Donnerstag, 11. März 2004, 14:30–14:45, HS 32

Photolumineszenz von epitaktischem Dünnschichtsilizium in unterschiedlichen Wachstumstemperatur-Regimen — •Kai Petter, Björn Rau, Klaus Lips und Walther Fuhs — Hahn-Meitner-Institut Berlin, Kekuléstr. 5, Abt. Silizium-Photovoltaik, D-12498 Berlin, Germany

Die in dieser Arbeit untersuchten Proben wurden mittels der Elektron-Zyklotron Resonanz unterstützten Gasphasenabscheidung (ECR-CVD) gewachsen. Diese Methode zeichnet sich dadurch aus, dass sie epitaktisches Wachstum unterhalb der Glaserweichungstemperatur ermöglicht und somit potentiell bei der Herstellung von Dünnschichtsolarzellen auf Glassubstrat einsetzbar ist. Um Informationen über beim Wachstum entstehende Defekte und Verunreinigungen zu bekommen, wurden ca. 1 µm dicke nominell undotierte Silizium-(Si)-Schichten auf (100)-orientiertes Si-Substrat abgeschieden und mittels Photolumineszenz (PL) untersucht.
Abhängig von der Wachstumstemperatur (420^∘C - 595^∘C) erhält man charakteristische PL-Spektren. Für Temperaturen unter 500^∘C sind die Schichten noch lokal ungeordnet und es ergeben sich mehrere breite PL-Banden zwischen 0.8 und 1.1 eV. Im Bereich ab 500^∘C findet das Wachstum dann mit guter kristallografischer Qualität statt und es sind scharfe PL-Peaks bei 0.89 , 0.90 und 1.11 eV zu erkennen. Für Wachstumstemperaturen oberhalb von 560^∘C sind diese Peaks ebenfalls zu erkennen, es bilden sich aber auch im Substrat optisch aktive Defekte aus und ein starker Abfall der integrierten PL-Intensität aus der Schicht wird beobachtet. Der Zusammenhang dieser PL-Linien mit strukturellen Defekten (self-interstitials) und thermischen Donatoren wird diskutiert.