Lösungsmittelgenerierte Phasenumwandlung zur Erzeugung kristalliner Siliciumschichten

• Antragsteller: Dr. Torsten Boeck; Dr. Robert Heimburger, von 2/2011 bis 9/2013
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198961434

Im Rahmen dieses Projektes soll ein neuartiger Ansatz zur Erzeugung großkörniger mikrokristalliner Siliciumschichten auf amorphen Substraten untersucht werden. Zielsetzung ist es, zunächst kristalline Saatschichten mit Hilfe einer im IKZ vorgeschlagenen Methode zur lösungsmittelgenerierten Kristallisation auf Glas aufzubringen. Hierbei wird zum einen die Tatsache ausgenutzt, dass bei gleichen Zustandsbedingungen das chemische Potenzial der amorphen Modifikation eines Stoffes im Regelfall höher als das seiner kristallinen Phase ist. Zum anderen ermöglicht der Kontakt der amorphen Phase mit einem Metall ein Anlösen des amorphen Materials und nach dem Überschreiten der Sättigungskonzentration die Ausscheidung der thermodynamisch stabileren kristallinen Phase. Die so erzeugten Saatschichten sollen in einem zweiten Schritt ein epitaktisches Auswachsen zu einer großkörnigen polykristallinen Schicht mittels stationärer Lösungszüchtung bei niedriger Temperatur (600 °C) ermöglichen. Dazu kommt eine im IKZ entwickelte Laboranlage zum Einsatz. Neben dem Aufzeigen der prinzipiellen Machbarkeit der vorgeschlagenen Kristallzüchtungsmethode und der Erforschung der funktionellen Zusammenhänge zwischen den Versuchsparametern und den Züchtungsergebnissen ist die Untersuchung der Eignung verschiedener Metalle und Metalllegierungen als Lösungsmittel Ziel des Projektes.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen