Bauelement-relevante Defekte in Silicium und Siliciumkarbid:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
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2002
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INHALT
1
1
EINLEITUNG
7
2
DIE
MCTS
-
METHODE
13
2.1
GRUNDLAGEN
ZUR
MCTS
-
METHODE
13
2.1.1
MESSPRINZIP
13
2.1.2
MCTS-AUSWERTUNG
18
2.2
PROBLEME
DER
MCTS
-
METHODE
19
2.2.1
NIEDRIGE
MINORITAETS-LADUNGSTRAEGER-KONZENTRATION
WAEHREND
DES
FUELLIMPULSES
19
2.2.2
PHOTOIONISATION
23
2.2.3
FREIE
LADUNGSTRAEGER
NACH
ENDE
DES
FUELLIMPULES
24
3
EXPERIMENTELLE
GRUNDLAGEN
27
3.1
UNTERSUCHTES
SILICIUMMATERIAL
27
3.1.1
HERSTELLUNG
VON
OKTAGON-EFG
27
3.1.2
HERSTELLUNG
VON
ZYLINDER
EFG
29
3.2
UNTERSUCHTES
SIC-PROBENMATERIAL
30
3.2.1
UNTER
CO2-ATMOSPHAERE
GEWACHSENE
EPISCHICHTEN
30
3.2.2
SAUERSTOFF-IMPLANTIERTE
EPISCHICHTEN
31
3.3
PROBENPRAEPARATION
UND
PROZESSIERUNG
32
3.3.1
CHEMISCHE
REINIGUNGSVERFAHREN
32
3.3.1.1
STANDARDREINIGUNG
FUER
SILICIUM
32
3.3.1.2
STANDARDREINIGUNG
FUER
SIC
33
3.3.2
KONTAKTPRAEPARATION
34
3.3.2.1
SCHOTTKY-KONTAKTE
AUF
SILICIUM
34
3.3.2.2
OHMSCHE
KONTAKTE
AUF
SILICIUM
34
3.3.2.3
OHMSCHE
KONTAKTE
AUF
SILICIUM-SOLARZELLEN
35
3.3.2.4
SCHOTTKYKONTAKTE
AUF
SIC
35
3.3.2.5
OHMSCHE
KONTAKTE
AUF
SIC
35
3.3.3
REAKTIVES
LONENAETZEN
(RIE)
35
3.3.3.1
HERSTELLUNG
VON
PN-MESADIODEN
AUF
SOLARZELLEN
36
3.3.3.2
AETZEN
VON
SIC
MIT
RIE
37
2
INHAL
3.3.4
TEMPERUNG
3"
3.3.4.1
RAPID
ISOTHERMAL
ANNEALING
(RIA)
3',
3.3.4.2
WIDERSTAND-BEHEIZTER
DREI-ZONENOFEN
31
3.3.4.3
LIQUID-PHASE
EPITAXIE
(LPE)
38
3.3.5
HYDRIERUNG
38
3.3.6
IONENIMPLANTATION
38
3.4
MESSMETHODEN
39
3.4.1
KAPAZITAETS-SPANNUNGSMESSUNG
(CV)
39
3.4.2
ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE
METHODEN
44
3.4.3
DEEP
LEVEL
TRANSIENT
SPECTROSCOPY
(DLTS)
45
3.4.4
ADMITTANZ
SPECTROSKOPIE
(AS)
54
3.5
DIGITALE
TRANSIENTENSPEKTROSKOPIE
57
3.5.1
SIGNALANALYSE
MIT
FOURIER-TRANSFORMATION
57
3.5.2
FOURIERKOEFFIZIENTEN
EINER
EMISSIONSTRANSIENTE
59
3.5.3
VERGLEICH
DER
KORRELATIONEN
60
3.5.4
DLTFS-APPARATUR
62
3.6
SOLARZELLENSPEZIFISCHE
MESSMETHODEN
64
3.6.1
LIGHT
BEAM
INDUCED
CURRENT
(LBIC)
64
3.6.2
MESA
DIODE
ANALYSIS
OF
SOLAR
CELIS
(MASC)
67
3.6.3
MESSUNG
DER
LADUNGSTRAEGERLEBENSDAUER
68
EXPERIMENTELLE
ERGEBNISSE:
4
LEBENSDAUERLIMITIERENDE
DEFEKTE
IN
KRISTALLINEM
SOLARGRADE
SILICIUM
UND
KRISTALLINEM
CZ-SILICIUM
71
4.1
CHROM
UND
VANADIUM-KORRELIERTE
DEFEKTE
DETEKTIERT
MITTELS
MASC
71
4.1.1
DEGRADATION
DER
LOKALEN
LEERLAUFSPANNUNG
DURCH
DEFEKTE
7
2
4.1.2
IMPLANTATION
VON
CR-IONEN
ZUR
BILDUNG
DES
CRB-KOMPLEXES
73
INHALT
3
4.2
BILDUNG/VERNICHTUNG
DES
CHROM-BOR
PAARES
77
4.2.1
DETEKTIERUNG
TIEFER
DEFEKTE
IN
ZYLINDER
EFG
MITTELS
DLTS
77
4.2.2
LEBENSDAUERMESSUNGEN
78
4.2.3
VERNICHTUNG
DES
CRB-KOMPLEXES
80
4.2.4
BILDUNG
DES
CRB-KOMPLEXES
81
4.3
DETEKTIERUNG
VON
DEFEKTEN
MITTELS
MCTS
87
4.3.1
DETEKTIERUNG
VON
CHROM-KORRELIERTEN
MINORITAETENTRAPS
IN
P-TYP
SILICIUM
87
4.3.2
MINORITAETENTRAPS
IN
SOLARGRADE-SILICIUM
90
4.4
VERHALTEN
VON
KORNGRENZEN
92
4.5
DEFEKTREDUKTION
DURCH
PHOSPHORGETTERN
93
4.5.1
REDUKTION
VON
CRB
94
4.5.2
REDUKTION
VON
FEB
95
4.5.3
TIEFENWIRKUNG
DES
PHOSPHORGETTEMS
96
4.6
WIRKSAMKEIT
EINER
WASSERSTOFF-BEHANDLUNG
98
4.6.1
PASSIVIERVERHALTEN
VON
KOMGRENZEN
98
4.6.2
PASSIVIERVERHALTEN
DES
CRB-KOMPLEXES
99
4.6.3
WASSERSTOFF-BEHANDLUNG
MIT
ZUSAETZLICHER
SPANNUNG
101
5
SAUERSTOFF-KORRELIERTE
DEFEKTE
IN
4H/6H-SIC
EPISCHICHTEN
105
5.1
UNTER
COJ-FLUSS
GEWACHSENE
4H-/6H-SIC-EPISCHICHTEN
105
5.1.1
CV-MESSUNGEN
107
5.1.2
DLTS-MESSUNGEN
108
5.1.3
ADMITTANZ-SPEKTROSKOPIE-MESSUNGEN
112
5.1.4
SIMS
ANALYSEN
121
5.1.5
TEM-AUFNAHMEN
121
5.2
SAUERSTOFF-IMPLANTIERTE
4H-/6H-SIC-EPISCHICHTEN
123
5.2.1
TEMUNDPVTEM
123
5.2.2
DLTS
UND
CV
126
5.2.3
ADMITTANZ-SPEKTROSKOPIE
AN
6H-SIC
EPISCHICHTEN
128
4
INHALT
DISKUSSION:
6
LEBENSDAUERLIMITIERENDE
DEFEKTE
IN
SOLARGRADE-SILICIUM
UND
KRISTALLINEM
CZ-SILICIUM
131
6.1
CHROM
IN
EFG
SOLARSILICIUM
131
6.1.1
NACHWEIS
CHROM-KORRELIERTER
DEFEKTE
IN
SOLARSILICIUM
131
6.1.2
REDUKTION
DER
LEBENSDAUER
DER
MINORITAETEN
DURCH
CR-KORRELIERTE
DEFEKTZENTREN
133
6.1.3
REDUKTION
DES
WIRKUNGSGRADES
VON
SOLARZELLEN
DURCH
CHROM-KORRELIERTE
DEFEKTZENTREN
137
6.1.4
VEMICHTUNGSKINETIK
DES
CRB-KOMPLEXES
138
6.1.5
BILDUNGSVERHALTEN
DES
CRB-KOMPLEXES
142
6.1.6
VERGLEICH
VON
BERECHNETEN
DIFFUSIONSKONSTANTEN
UND
LITERATURWERTEN
145
6.1.7
GLEICHZEITIGES
AUFTRETEN
VON
BILDUNG
UND
DISSOZIATION
DES
CRB-KOMPLEXES
148
6.2
MCTS-MESSUNGEN
152
6.2.1
VERGLEICH
VERSCHIEDENER
KORRELATIONEN
152
6.2.2
AIRHENIUSPLOTFUERML
153
6.2.3
ZEITVERHALTEN
DES
MCTS-PEAKS
ML
155
6.2.4
BERECHNUNG
DER
UEBERSCHUSSLADUNGSTRAEGERKONZENTRATION
155
6.2.5
MAXIMALE
FUELLUNG
DES
TRAPS
156
6.2.6
MCTS-UNTERSUCHUNGEN
AN
ZYLINDER
EFG
158
6.3
WASSERSTOFF-BEHANDLUNG
VON
STOERSTELLEN
IN
EFG-SOLARSILICIUM
159
6.3.1
ELEKTRISCHE
PASSIVIERUNG
VON
TIEFEN
STOERSTELLEN
DURCH
WASSERSTOFF
159
6.3.2
EINFLUSS
EINER
WASSERSTOFF-BEHANDLUNG
MIT
ZUSAETZLICHER
BESCHLEUNIGUNGSSPANNUNG
160
INHALT
5
7
ELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
UNTER
CO
2
-FLUSS
GEZUECHTETEN
4H
Z6H-SIC
EPISCHICHTEN
165
7.1
CHEMISCHE
NATUR
DER
FLACHEN
DONATOREN
165
7.1.1
KLEINER
CO
2
-F1
USS
166
7.1.2
GROSSER
CO
2
-FLUSS
168
7.1.3
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
COZ-FLUSS
UND
DONATORGENERATION
170
7.2
TIEFE
O-KORRELIERTE
AKZEPTOREN
176
7.3
CVD-SIC-WACHSTUM
UNTER
COJ-FLUSS
179
7.4
ZUR
STRUKTUR
O-KORRELIERTER,
TIEFER
AKZEPTOREN
IN
SIC
182
8
ZUSAMMENFASSUNG
185
8.1
SILICIUM
FUER
SOLARANWENDUNGEN
185
8.2
SAUERSTOFF
IN
SIC
187
9
AUSBLICK
189
ANHANG:
ANHANG
A:
PROBENLISTE
SILICIUM
190
ANHANG
B:
LITERATURVERZEICHNIS
191
ANHANG
C:
MATERIALPARAMETER
SIC
195
ANHANG
D:
MATERIALPARAMETER
SI
195
ANHANG
E:
NATURKONSTANTEN
195
ANHANG
F:
VERWENDETE
SYMBOLE
196 |
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