Untersuchung der Defektchemie des Systems ZnS-CuInS2 mittels Positronenlebensdauer - Spektroskopie und elektrischen Meßmethoden

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Joachim Möller
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5223356

Die Chalkopyrit-Verbindung CuInS2 hat ein hohes Potential für photovoltaische Anwendungen, konnte aber bisher noch nicht mit ausreichender Qualität hergestellt werden. Ein ganz neuer Ansatz bietet sich hier bei dem Mischsystem (Zn,Fe)S-CuInS2 (FZCIS), das über einen weiten Bereich mischbar ist und damit in seinen Eigenschaften insbesondere des Bandabstandes, variiert werden kann. Die elektrischen und optischen Eigenschaften des (Zn,Fe)S-CuInS2 Systems werden ähnlich wie bei CuInSe2 im wesentlichen durch ihre intrinsischen Defekte bestimmt. Eine wichtige Rolle spielen dabei wahrscheinlich die verschiedenen Leerstellen. Am System CuInSe2 konnte von uns gezeigt werden, daß ein direkter Nachweis der Leerstellen mit der Positronenlebensdauerspektroskopie möglich ist, daher soll dieses Verfahren auch in diesem System angewendet werden. Parallel dazu werden die elektrisch aktiven Störstellen, insbesondere die Leerstellen, die Energieniveaus und deren Konzentration mit elektrischen Meßmethoden (DLTS, Admittanzspektroskopie und temperaturabhängiger Hall-Effekt) bestimmt. Die Stöchiometrie wird dabei durch Ausdampfen der flüchtigen Komponente definiert variiert und die Änderung der Defektstruktur vermessen, so daß man schrittweise den Zusammenhang zwischen Stöchiometrie, Defektchemie und elektrischem Verhalten der Defekte bestimmen kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen