View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

3 Konzepte 9
Inhomogenitäten in der Schicht vereinzelte Kristallite, welche noch von emer amorphen
Matrix umgeben sind (s. Abb. 3.3).
zufällig entstandene Keime
Vergrößerung durch
selektives Erhitzen
d
Abb. 3.3:
Selektives Kristallitwachstum durch homogene Laserbestrahl!mg bei A.=J064 nm.
Während der folgenden Pulse werden diese Kristallite bei einer Anregungswellenlänge von
1064 nrn wegen ihres höheren Absorptionskoeffizienten selektiv erhitzt. Dadurch erfolgt eine
Vergrößerung der bereits entstandenen Körner, bevor eine große Anzahl neuer
Nukleationskeime entstehen kann. Die durchschnittliche Größe bzw. laterale Ausdehnung der
Kristallite wird erhöht.
Im Rahmen eines zweiten Konzeptes werden die amorphen Siliziumschichten strukturiert
kristallisiert. Durch AusnUlzung von Interferenzeffekten oder Fokussierung der Laserpulse auf
die Probe wird ein kristallines (punkt-) Muster in der amorphen Matrix erzeugt (5. Abb. 3.4).
Die kristallinen Punkte dienen als Keime, welche durch thermische Kristallisierung oder
homogene Laserkristallisierung bei 1064 nrn selektiv vergrößert werden sollen. Dabei ist der
Abstand d der Keime so zu wählen, daß die Kristallite in den Zwischenräumen
zusammenwachsen, bevor dort spontan neue Keime entstehen.
Bei einem weiteren Konzept werden die Eigenschaften von CoSb (s. Kap. 2.3) ausgenutzt, um
auf diesem Material eine polykristalline Siliziumschicht mit den in Kap. 3. 1 geforderten
Eigenschaften zu erzeugen. Das Silizid CoSi 2 besitzt im Vergleich zu Silizium eine
wesentlich niedrigere Kri stallisationsschwelle. Die Festphasenkristallisierung der hier
untersuchten amorphen Siliziumschichten beginnt bei knapp unter 600°C. CoSi 2 dagegen
entsteht aus amorphem Kobalt und Silizium im Verhältnis 1:2 bereits bei Temperaturen
zwischen 300 und 500"C [20J.