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116 8 Ergebnisse und Diskussion g) 8.0 h Abb. 8.40: Kristallitres PUllk/muster in einer (ursprünglich) amorphen Schicht, das mit Hilfe der Laser-Mikroskopeinheit erzeugt wurde (A=532 mn), nach einer Temperzeit bei 600·C von g) 8.0 h. 9 - 7 E ~ B 6 " ~ '" 5 " E "" 0 4 ~ - ~ 3 c ::> a. 2 ::> ." , • o , laserkrist. • 2 Tempe,zei! (h) 3 4 Abb. 8.41: Durchmesser der kristallinen Bereiche um die laserkristallisierten Punkte lm Vergleich zu spontan kristallisierten Keimen.
8 Ergebnisse und Diskussion 117 Die ursprünglich 1.5 bis 2 11m großen laserkristallisierten Keime wuchsen auf einen Durchmesser von ca. 8 11m an, bevor spontane Kristallisation zwischen ihnen zu dominieren begann (s. Abb. 8.40e). Dies bedeutet, daß unter den gewählten experimentellen Bedingungen der Vorschub der Kristallisationsfront um die laserkristallisierten Punkte ca. 311m beträgt, bevor er durch spontane Kristallisation deutlich beeinträchtigt wird. Bei der Festphasenkristallisation können einmal entstandene größere Körner nicht mehr aufgelöst werden und halten so die durch die laserkristallisierten Keime induzierte Kristallisierung auf. Um diesen Effekt zu vermeiden, wurde ein laserkristallisiertes Punktmuster mit einem Abstand der Punkte von etwa 7.5 11m bei einem Punktdurchmesser von ca. 3.5 11m erzeugt. Die größte Entfernung eines Bereiches der amorphen Matrix von einem laserkristallisierten Keim betrug ca. 311m. Dieses Keimmuster wurde bei einer Temperatur von 600°C acht Stunden lang im Rohrofen getempert. In Übereinstimmung mit den in Abb. 8.40 dargestellten Ergebnissen der Temperung bei 600°C wurde die Siliziumschicht vollständig kristallisiert. Die Ausdehnung des Punktmusters auf eine Fläche von etwa 3 mm x 1 mm erlaubte die Aufnahme eines Raman-Spektrums von diesem Bereich aus laserkristallisierten Punkten und deren thermisch kristallisierten Zwischenräumen. In Abb. 8.42 ist dieses Raman-Spektrum im Vergleich mit einem zweiten von einem rein thermisch kristallisierten Bereich derselben Probe ohne Keimmuster dargestellt. 6 "- \ \ \ \ \ r- FWHM=5.3 cm o1 5 ~ c jjj 4 ~ !. 3 -:CU -.Ci) ~ 2 -c FWHM=4.9 cm o1 Pos.=518.5 cm o1 \ \ " Pos.=519 cm o1 \ \ \ \ \ \ \ \ 1 515 mit Punktmuster ohne Punktmuster 520 Raman Shift (cm o1 ) "- " "- "- ..... ' - ..... 525 --. Abb.8.42: Vergleich der Raman-Spektren eines laserkristallisierten Punktmusters (Abstand: 7.5 J.lm, Punktdurchmesser: 3.5 J.lm) mit thermisch kristallisierten Zwischenräumen (T=600°C) und einem rein thermisch kristallisierten Bereich.
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