View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

128 8 Ergebnisse und Diskussion
8.2 Epitaxieversuche mit CoSh-Schichten
Die Erzeugung von polykristallinen Kobaltdisilizid- (CoSiz-) Schichten auf amorphen
Substraten soll genutzt werden, um auf diesem Material mikro- oder polykristalline
Siliziumschichten mit den in Kap. 3.1 geforderten Eigenschaften herzustellen (siehe auch
Kap. 1 und Kap. 3.2). In den bei Raumtemperatur in der MBE-Anlage hergestellten amorphen
Schichten aus Kobalt und Silizium im Verhältnis 1:2 auf amorphen Substraten (s. Kap. 8.2.2)
bilden sich im Vergleich zu amorphem Silizium bereits bei niedrigeren Temperaturen größere
Kristallite. Wegen der geringen Gitterfehlanpassung von CoSiz und Silizium (s. Kap. 2.3) ist
eine Siliziumepitaxie auf CoSiz-Schichten möglich. Diese soll eine Verbesserung der
strukturellen Eigenschaften der Siliziumkristallite gegenüber der Erzeugung direkt auf
amorphen Substraten erlauben. Die gut leitfähigen metallischen CoSiz-Schichten können
gleichzeitig als Rückseitenkontakt in Dünnschichtsolarzellen verwendet werden.
8.2e Ergebnisse
Als Substrate für die CoSiz-Schichten wurden Corning-Glas oder kristalline
(100)-Siliziumwafer mit natürlichem Oberflächenoxid verwendet. Letztere bieten den Vorteil,
wesentlich einfacher für TEM-Aufnahmen präpariert werden zu können. Durch die amorphe
Oxidschicht wird keine Kristallinformation von dem Siliziumwafer an die CoSiz-Schichten
weitergegeben. Daher lassen sich die Ergebnisse der TEM-Untersuchungen für das
Siliziumsubstrat auf das Wachstum auf Corning-Glas übertragen. Die Entstehung der Phase
CoSiz während der Temperung konnte neben TEM-Beugungsbildern durch
Reflektivitätsmessungen nachgewiesen werden. Die Leitfähigkeit der Schichten betrug bei
Raumtemperatur etwa 5.3· 10 4 Stcm und liegt damit nur knapp unter der Leitfähigkeit von
monokristallinen CoSiz-Schichten von 7.4.10 4 Stcm [18].
In Abb.8.48 ist eine 150 nm dicke durch zehnstündiges Tempern bei 550°C entstandene
CoSiz-Schicht auf c-Si mit natürlichem Oberflächenoxid zu erkennen. Die Kristallite besitzen
eine Ausdehnung von einigen 10 bis zu 100 nm und liegen damit in der Größenordnung der
Schichtdicke. Auf dieser polykristallinen Schicht wurde eine etwa 400 nm dicke
mikrokristalline Schicht mit Hilfe von PECVD aufgewachsen.