Experimente und numerische Modellierung zum Ladungsträgertransport in a-Si:H/c-Si Heterodioden

In dieser Arbeit wurden Heterodioden aus amorphem (a-Si:H) und kristallinem (c-Si) Silizium untersucht, die Verwendung als Solarzellen finden. Die Laborstrukturen wurden durch Abscheidung von dotiertem a-Si:H auf kristallinen Wafern unter Verwendung von PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) hergestellt. An diesen Heterodioden wurden Strom-Spannungskennlinien temperaturabhängig gemessen. Der Vergleich mit verschiedenen theoretischen Ladungsträgertransportmodellen deutet auf Tunneln von Elektronen durch eine Leitungbandspitze am Heterobergang und tunnelunterstützte Rekombinationsströme im c-Si. Aus temperatur- und frequenzabhängigen Kapazitätsmessungen ergab sich, dass elektronische aktive Defekte beim PECVD-Prozess entstehen. Zur Unterstützung der Interpretation der Messungen wurde eine numerische Halbleitersimulation entwickelt, mit der sowohl stationäre als auch transiente Vorgänge bei Halbleiterbauelementen berechnet werden können. Besonderes Augenmerk lag auf dem Einfluss auf Stromdichte und Kapazität durch die Energiedifferenz zwischen a-Si:H und c-Si im Leitungs- bzw. Valenzband, die als Barriere für Ladungsträger wirken kann und zu einer S-Form der Hellkennlinie bei tiefen Temperaturen führt.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Oldenburg

Year

2003

Author dc:creator

• Rösch, Maximilian

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