Refine
Has Fulltext
- yes (1)
Year of publication
- 2015 (1)
Document Type
- Bachelor Thesis (1)
Institute
Language
- German (1) (remove)
Is part of the Bibliography
- no (1)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung des selektiven Laserdotierens von Siliziumoberflächen mit Phosphorsäure mittels der LCP-Technologie. Mit der selektiven Hochdotierung soll der Kontaktwiderstand unter den metallischen Kontakten bei Metall-Halbleiter-Übergängen reduziert werden. Dadurch soll der Wirkungsgrad bei Siliziumsolarzellen gesteigert werden. Die Arbeit beschäftigt sich mit den Grundlagen der Eigenschaften von Halbleitern und des Laser-Chemischen Prozessierens. Um die Ergebnisse der Versuche messtechnisch bewerten zu können, wird die Raman-Spektroskopie, die Längen Transfer Methode (TLM) und die 4 Spitzen Messung (4PP) verwendet. Die Arbeit beschäftigt sich auch mit den Grundlagen dieser Messmethoden. Für die Grunduntersuchungen wurden Versuche an monokristallinen Wafern durchgeführt. Für eine spätere industrielle Fertigung von Solarzellen wurden Versuche an polykristallinen Wafern durchgeführt. Für die Versuche werden zwei Arten von Phosphorsäure verwendet, zum einen industriereine Phosphorsäure und zum anderen hochreine Phosphorsäure. In der Vorbereitung werden die Probengeometrien und ihre Anpassung für die Messmethode erklärt. Ausgehend von der Einarbeitung in die Anlage wurde ein Plan für die Versuche festgelegt. Bei den Versuchen wurden die Prozessparameter hinsichtlich deren Einfluss auf die Konzentration der Dotierung untersucht und optimiert. Dabei ergab sich für den Flüssigkeitsdruck, dass dieser keinen großen Einfluss auf Prozess hat. Die maximale Bearbeitungsgeschwindigkeit in den Versuchen lag bei 200 mm/s. Bei der Reduzierung der Säurekonzentration zeigte sich, dass das Maximum für die Konzentration der Dotierung zu geringeren Pulsenergien verschoben wird. Bei den Versuchen wurden die Laserparameter bestimmt bei denen eine maximale Dotierung von 10^19 cm^-3 erzeugt werden konnte. Die Pulsfrequenz hatte bei der untersuchten Bearbeitungsgeschwindigkeit von 200 mm/s dabei keine Auswirkung auf den Dotierprozess. Der Kontaktwiderstand wurde mit der Längen Transfer Methode bei monokristallinen und polykristallinen Wafern untersucht. Bei monokristallinen Wafern wurde ein Kontaktwiderstand erreicht, die unter der Nachweisgrenze der TLM lag. Mit den Versuchen konnten die Parameter für das selektive Laserdotieren für eine Säurekonzentration von 15 % und eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von 200 mm/s optimiert werden. Für die industrielle Fertigung von Solarzellen müssen jedoch noch Untersuchungen bei höherer Bearbeitungsgeschwindigkeit durchgeführt werden, um die geforderten Taktzeiten unter einer Sekunde zu realisieren.