Verfügbarkeit: Hocheffiziente III-V Mehrfachsolarzellen auf Silicium

Hocheffiziente III-V Mehrfachsolarzellen auf Silicium:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Feifel, Markus (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Stuttgart Fraunhofer Verlag [2021]
Schriftenreihe:	Solare Energie- und Systemforschung
Schlagworte:	Siliciumsolarzelle Mehrfach-Solarzelle Drei-Fünf-Halbleiter Energieeffizienz Silicium Doktorranden Naturwissenschaften Technologie Umwelt Wissenschaftler Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	iii, 288 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm
ISBN:	9783839617335

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 GRUNDLAGEN UND HERSTELLUNGSMETHODEN 9 2.1 METALLORGANISCHE GASPHASENEPITAXIE MOVPE ........................ 9 2.1.1 CRIUS CLOSE COUPLED SHOWERHEAD REAKTOR ............. 11 2.1.2 AIX 2800G4 PLANETENREAKTOR ..................................... 13 2.1.3 IN-SITU REFLEKTOMETRIE .................................................. 13 2.2 III-V AUF SI NUKLEATION .............................................................. 20 2.3 VERSETZUNGEN IN FCC KRISTALLEN .................................................. 23 2.3.1 PARTIELLE VERSETZUNGEN .................................................. 27 2.4 GITTERFEHLANGEPASSTE EPITAXIE .................................................. 30 2.4.1 VERSETZUNGSDICHTE IN METAMORPHEN PUFFERSTRUKTUREN 32 2.5 SCHICHTCHARAKTERISIERUNG ........................................................... 34 2.6 XRD - ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE ............................................... 36 3 DEFEKTCHARAKTERISIERUNG 41 3.1 DEEP LEVEL TRANSIENT SPECTROSCOPY - DLTS .............................. 41 3.2 ELECTRON CHANNELING CONTRAST IMAGING - ECCI ........................ 46 3.2.1 ANTIPHASEN .................................................................... 53 3.2.2 QUERSCHNITTSAUFNAHMEN ............................................... 57 3.2.3 DURCHSTOSSVERSETZUNGEN CL VS. ECCI .............................. 60 4 DEGRADATION DER LEBENSDAUER IM SILICIUM MATERIAL 65 4.1 LEBENSDAUER DER MINORITAETSLADUNGSTRAEGER ............................ 65 4.1.1 DEEP LEVEL TRANSIENT SPECTROSCOPY - DLTS ............ 66 4.1.2 PHOTOLUMINESZENZ - PL ............................................... 72 5 GAP NUKLEATION AUF SILICIUM 77 5.1 NUKLEATIONSPROZESS .................................................................... 77 5.2 DEFEKTANALYSE .............................................................................. 80 5.2.1 STAPELFEHLERTRAPEZOIDE UND EINFACHE STAPELFEHLER . . 82 5.2.2 NACHWEIS VON STAPELFEHLERPYRAMIDEN ......................... 87 II INHALTSVERZEICHNIS 5.2.3 UNVOLLSTAENDIGE STAPELFEHLERPYRAMIDEN UND STAIR-ROD VERSETZUNGEN ................................................................. 91 5.2.4 INTERAKTION VON STAPELFEHLERPYRAMIDEN MIT VERSET ZUNGEN ................................................................. 94 5.2.5 KORRELATION DER MORPHOLOGIE MIT KRISTALLDEFEKTEN . . 98 5.2.6 REDUKTION DER STAPELFEHLERPYRAMIDENDICHTE ............ 100 5.3 GITTERANGEPASSTE GANP SCHICHT ................................................. 109 5.4 NUKLEATION AUF KOSTENGUENSTIG PRAEPARIERTEN SI OBERFLAECHEN . 115 6 GAASP PUFFERSTRUKTUR 125 6.1 BESTIMMUNG DES AS/P EINBAUS IN GAAS Y PI. Y ........................ 125 6.2 EINFLUSS VERSCHIEDENER WACHSTUMSPARAMETER ........................... 129 6.2.1 WACHSTUMSTEMPERATUR .................................................... 129 6.2.2 V/III VERHAELTNIS ............................................................. 136 6.3 ENTWICKLUNG DER VERSETZUNGSDICHTE IN METAMORPHEN PUFFERN 138 6.4 PUFFERDESIGN ................................................................................... 141 6.4.1 GRADINGRATE ....................................................................... 142 6.4.2 SCHRITTWEITE DER FEHLANPASSUNG .................................... 144 6.5 VERGLEICH DER DURCHSTOSSVERSETZUNGSDICHTE MIT LITERATURWERTEN 145 6.6 EINFLUSS DES SUBSTRATS (GAP VS. GAP/SI) ................................. 147 6.7 KRISTALLORDNUNG IN GAAS Y PI. Y .................................................... 150 6.7.1 GAAS Y PI. Y AUF GAP SUBSTRAT ....................................... 151 6.7.2 GAAS Y PI. Y AUF GAP/SI QUASISUBSTRAT .......................... 157 6.8 NIEDERTEMPERATUR GAAS Y PI. Y PUFFERSTRUKTUREN ..................... 160 6.8.1 RELAXATION ..................................................... 164 6.8.2 DOTIERUNG .......................................................................... 165 6.9 ANALYSE DER RELAXATIONSMECHANISMEN MITTELS ECCI ............ 167 6.10 TRANSPARENTE AL X GAI. X AS Y PI. Y PUFFERSTRUKTUREN ..................... 174 6.10.1 OPTISCHE TRANSPARENZ .................................................... 174 6.10.2 MORPHOLOGIE ....................................................................... 177 6.10.3 DURCHSTOSSVERSETZUNGSDICHTE ........................................... 177 7 MEHRFACHSOLARZELLEN 181 7.1 DESIGN UND HERSTELLUNG DER SI UNTERZELLE ................................... 181 7.2 HERSTELLUNGSPROZESS DER GALNP/GAAS/SI DREIFACHSOLARZELLE . 186 7.3 CHARAKTERISIERUNG DER SOLARZELLEN .............................................. 187 7.4 UEBERSICHT DER HERGESTELLTEN GALNP/GAAS/SI DREIFACHSOLAR ZELLEN ................................................................................... 189 7.5 ERSTE GENERATION: HOHE DEFEKTDICHTEN (?) = 19,3%) ................ 192 INHALTSVERZEICHNIS III 7.6 ZWEITE GENERATION: STAPELFEHLERPYRAMIDEN (77 = 22,3 %) . . . 198 7.6.1 RISSBILDUNG - THERMISCHE AUSDEHNUNG ........................ 206 7.7 DRITTE GENERATION: ALGAASP PUFFERSTRUKTUREN (R/ = 24,3 %) 207 7.7.1 S-SHAPE MAJORITAETENBARRIERE ........................................... 213 7.8 VIERTE GENERATION: MAJORITAETENBARRIERE (77 = 25,9 %) .... 223 7.9 WEITERE ZELLDESIGNS ....................................................................... 226 7.9.1 TEXTURIERUNG DER SI UNTERZELLE (RANDOM PYRURNIDS) . 226 7.9.2 ALGAAS MITTELZELLE .......................................................... 229 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 233 LITERATUR 241 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 273 TABELLENVERZEICHNIS 279 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 281 VEROEFFENTLICHUNGEN 285 DANKSAGUNG 287
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