Klement, Peter (2015) Optische-Emissions-Spektroskopie bei der Herstellung von Schichten für Solarzellen aus Silizium, Germanium und deren Legierungen. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Die vorliegende Arbeit präsentiert die Ergebnisse zur Untersuchung der Prozessstabilität von plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidungen (PECVD) von Silizium-Dünnsicht-Solarzellen. Dabei wird eine Silan-Gasfluss-Regelung unter Zuhilfenahme der Optischen-Emissions-Spektroskopie (OES) implementiert. Bedingt durch die Regelung wird der Einfluss eines initialen Übergangszustandes in der Abscheidekammer verringert. Außerdem können eine Langzeitdrift der Abscheidebedingungen und die Streuung der Zelleigenschaften verringert werden. Darüber hinaus wird gezeigt, dass diese Regelung prinzipiell auf die Herstellung von Germaniumschichten übertragbar ist. Der Vergleich von Wasserstoff-Ätzversuchen an Silizium-Germaniumschichten mit einer atomistischen Modellierung zeigt, dass Germanium nicht geätzt wird, wenn zwei oder mehr Nachbaratome aus Germanium bestehen. Dies erklärt die starke Abhängigkeit des Schichtwachstums von Silizium-Germanium-Legierungen vom Germanium-Gehalt der Schichten.

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Optical emission spectroscopy on the deposition of layers for solar cells of silicon, germanium and their alloys

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The present thesis introduces the results of investigations on the process stability of plasma enhanced chemical vapor depositions (PECVD) of silicon-thinfilm-solarcells. To this end, a silane-flow-control is implemented by using optical-emission-spectroscopy (OES). The controlled silane-flow reduces the influence of the initial transition state in the deposition chamber. Additionally, the long term drift of the deposition conditions and variance of the cell properties can be reduced. As a consequence, it is basically possible to transfer the control strategy to the germanium-layer deposition. The comparison of hydrogen-etch experiments on silicon-germanium-layers with an atomistic model reflects, that germanium is not etched, when two or more next neighbor atoms are made of germanium. This explains the strong dependency of the layer growth of silicon-germanium-layers on the germanium content.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	PECVD-Verfahren, Übergangszustand, Drift, Langzeit, Plasmaätzen, Wasserstoff
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited:	12 May 2015 07:22
Last Modified:	12 May 2015 07:22
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/2392
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-24732
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