Berlin 2012 – wissenschaftliches Programm

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 45: Photovoltaics: Silicon-based Systems I

HL 45.1: Vortrag

Mittwoch, 28. März 2012, 09:30–09:45, ER 270

Selektive Ablation dünner dielektrischer Schichten von Silizium mittels ultrakurzer Laserimpulse — •Tino Rublack¹, Martin Schade² und Gerhard Seifert³ — ¹Zentrum für Innovationskompetenz (ZIK) * SiLi-nano, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Germany — ²Interdisziplinäres Zentrum für Materialwissenschaften, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Germany — ³Naturwissenschaftliche Fakultät II, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Germany

Eine Strukturierung von Silizium-Solarzellen durch selektives Entfernen der dünnen dielektrischen Passivierungs- bzw. Antireflexschichten wird derzeit bei hocheffizienten Solarzellen im Labor meist fotolithographisch durchgeführt. Eine kosteneffiziente und industrietaugliche Alternative hierzu stellt die selektive Ablation dieser Schichten mit ultrakurzen Laserimpulsen dar. In unserer Arbeit haben wir mit verschiedenen Lasersystemen, deren Pulsdauern zwischen 50 fs und 2000 fs variierten, den Mechanismus der selektiven Ablation untersucht. Hierbei wurden zusätzlich zum Einfluss der Pulsdauer auch die Einflüsse der Wellenlänge im Bereich von 266 nm bis 10 µm und des Fokalradius untersucht. Es konnte mittels Licht- und Rasterkraftmikroskopie, Raman-Spektroskopie sowie Rasterelektronen- und Transmissionselektronenmikroskopie gezeigt werden, dass eine selektive Ablation von SiO₂, Si_xN_y und Al₂O₃ auf Silizium unter Erhalt der Kristallstruktur im geöffneten Bereich möglich ist.