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82 8 Ergebnisse und Diskussion Abhängigkeit der Leitfahigkeit von der Temperatur deutet auf einen Transport an den Komgrenzen und damit auf eine hohe Defektkonzentration in diesen Bereichen hin. a) b} 200 nm Abb.8.24: TEM-Aufnahme eines großen in einen Oberflächen peak hineingewachsenen Kristallits in einer Schicht (d=466 nm), die bei 1064 nm kristallisiert wurde (E=465 mJ, 200 Pulse). a) Hellfeldaufnahme, b) Dunkelfeldaufnahme.
8 Ergebnisse und Diskussion 83 I 20 11m I Abb. 8.25: Durchlicht-Mikroskopaufnahme einer 720 nm dicken Schicht, welche mit wserpulsen einer Wellenlänge von 532 nm bestrahlt wurde (200 Pulse, E=270 mJ). 8.1.2.2d Diskussion Die in Abb. 8.21 betrachteten Energieintervalle fUr die Laserkristallisierung bei 1064 und 532 nm erstrecken sich von dem Beginn der Kristallisation bis zum Einsetzen der Ablation. Bei 532 nm ist eine vollständige Kristallisation der Schichten ab einer Energie von 70 mJ zu beobachten. Zwischen 30 und 70 mJ liegt eine Mischphase vor. Für A.=532 nm ist im Energiebereich knapp oberhalb von 70 mJ die größte Änderung der Kristallitgröße und -qualität bei steigender Energie zu beobachten. Dieses starke Anwachsen der Komgröße bzw. die Verbesserung der KristallitquaJität ist darauf zuruckzuftihren, daß die Schicht noch nicht vollständig homogen aufgeschmolzen wird. Die Aufschmelztiefe ist noch gering und eine große Dichte an Nukleationskeimen entsteht [76]. Eine weitere Erhöhung der Energie fUhrt daher zu einer deutlichen Vergrößerung der Kristallite. Nach diesen Überlegungen ist die Aufschmelztiefe der Schicht eine entscheidende Größe fUr die Kristalliteigenschaften. Abb. 8.26 zeigt die Aufschmelztiefe einer 250 nrn dicken a-Si-Schicht auf unendlich dickem Oxid in Abhängigkeit von der Pulsenergie bei "-=532 nrn anhand von Simulationsrechnungen (5. Anhang bzw. Kap. 5.1 .1). Außerdem ist die Kristallisationstiefe der Schicht nach dem zweiten und drillen Laserpuls aufgetragen. Die leichten Schwankungen der Graphen sind
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Laserkristallisierung amorpher Sili
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