Mineralische Grenzflächen-Dotierung

• Antragsteller: Dr. Peter Thissen
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527713232

Die Solartechnologie hat sich im Zuge der kontinuierlichen Bemühungen um eine Verringerung des Kohlenstoffverbrauchs sowie der zunehmenden Nutzung erneuerbarer Ressourcen und grüner Energie weiterentwickelt, um mit der weltweiten Energienachfrage Schritt zu halten. Die Forschung in diesem Bereich konzentriert sich auf die Maximierung des Wirkungsgrads von Solarzellen durch neue Technologien und die Entwicklung effizienter, kostengünstiger Herstellungsmaterialien. Die steigende Nachfrage nach elektronischen Geräten, die in den letzten Jahren erprobt wurde, erfordert hochentwickelte Technologien, die nicht immer umweltfreundlich sind. In der hier vorgeschlagenen Forschungsarbeit untersuchen wir eine neue Methode zum Dotieren, ohne das native Oxid zu entfernen, was bedeutet, dass keine toxischen Substanzen wie POCl3 oder HF verwendet werden müssen. In diesem Antrag werden wir die In-situ-Infrarotspektroskopie nutzen, um eine grundlegend andere Grafting-Methode zu untersuchen, die auf einer kürzlich gemachten Entdeckung beruht, die es ermöglicht, den Dotierstoff direkt auf einem Siliziumwafer anzubringen. Das Verfahren nennt sich Tethering by aggregation and growth (T-BAG), das ursprünglich für die Abscheidung von SAMs aus Phosphonsäuren entwickelt wurde. Jüngste Untersuchungen haben gezeigt, dass die Präparationstechnik für die Verwendung von lamellar strukturierten Mineralien perfekt reproduzierbar ist. Dieses Verfahren ist für die Abscheidung dünner Schichten aus Phosphatmineralien geeignet. Elektronische Geräte sind unwiderruflich in unser Leben integriert. Ihre begrenzte Lebensdauer und ihre oft unsachgemäße Entsorgung erfordern jedoch nachhaltige Konzepte, um eine grüne elektronische Zukunft zu verwirklichen. Die Forschung muss sich darauf konzentrieren, nicht abbaubare und schwer zu recycelnden Materialien zu ersetzen, um entweder einen biologischen Abbau oder ein einfaches Recycling elektronischer Geräte zu ermöglichen. In diesem Antrag untersuchen wir ein neues Verfahren zur Dotierung von Siliziumwafern, bei dem keine hochgiftigen oder korrosiven chemischen Substanzen verwendet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen