Licht-induzierte Defektkinetik in solar grade Silizium

Möller, Christian

In this work, the defect kinetics of iron-acceptor pairs and light-induced degradationinduced by illumination is investigated.Iron-acceptor-pair-reaction is detected via charge carrier lifetime measurement in codopedn-type silicon. To explain the experimentally observed process a dynamic modelis proposed and discussed. The model is based on the charge state change of the irondue to the permanent recombination over the iron trap level. Further, temperature andillumination-dependent charge carrier lifetime measurements are executed to determinethe activation energy of the dissociation and association process, respectively.Light-induced degradation is experimentally detected in indium-doped silicon. The ASi - Siidefectis proposed and discussed as origin of the light-induced degradation in silicon. Further,the P-line in the low-temperature photoluminescence spectrum of indium-dopedsilicon samples is identified as the neutral charge state of the InSi - Sii-defect.

In der vorliegenden Arbeit wird die durch Beleuchtung induzierte Defektkinetik derEisen-Akzeptor-Paare und der Licht-induzierten Degradation untersucht.Mittels zeitabhängiger Ladungsträgerlebensdauermessungen kodotierter Siliziumproben,konnte die Eisen-Akzeptor-Paar-Reaktion auch in n-Typ Silizium nachgewiesenwerden. Zur Erklärung des experimentell beobachteten Prozesses wird ein Modell, dasauf der ständigen Rekombination über die Eisen-Störstelle beruht, vorgeschlagen unddiskutiert. Außerdem werden temperatur- und beleuchtungsabhängige Ladungsträgerlebensdauermessungenzur Bestimmung der Aktivierungsenergie der Dissoziations- undAssoziationsreaktion verwendet.Die Licht-induzierte Degradation wird in Indium-dotiertem Silizium nachgewiesen. AlsUrsache der Licht-induzierten Degradation wird der ASi - Sii-Defekt (A steht dabei fürAkzeptor) vorgeschlagen und hinsichtlich der in der Literatur vorhandenen experimentellen Daten diskutiert. Außerdem wird im Rahmen des Modells gezeigt,dass die P-Linie im Tieftemperatur-Photolumineszenzspektrum Indium-dotierterSiliziumproben dem neutralen Ladungszustand des InSi - Sii-Defekts zugeordnet werdenkann.

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Möller, Christian: Licht-induzierte Defektkinetik in solar grade Silizium. 2015.

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