Kerfless Wafer Technologie

Epitaxie, Si-Folien und SiC-Abscheidungen

FuE-Leistungen

Im Thema Epitaxie, Si-Folien und SiC-Abscheidungen bieten wir folgende Forschungs- und Entwicklungsleistungen

c-Si-Dünnschicht auf Fremdsubstraten

Umfassendes Know-how im Bereich Substratmaterialien, z. B. Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Zirkonsilikat, Graphit oder Tantaloxid, sowie den Herstellungsmethoden derselben.

Silicium – CVD und -Epitaxie

Die Abscheidung von kristallinen Siliciumschichten ist zentral für alle Dünnschichtkonzepte, die kristallines Silicium als photovoltaisch aktive Solarzellenschicht verwenden.

Siliciumfolien

Silicium-Folientechnologie als Alternative zur Herstellung von Siliciumwafern durch Sägen.

Ein Spezialgebiet der kristallinen Siliciumsolarzellen sind die kristallinen Si-Dünnschichtsolarzellen (KSD-Solarzellen). Sie vereinen die positiven Eigenschaften von Wafer- und Dünnschichtsolarzellen: hoher Wirkungsgrad ohne Degradation bei niedrigem Siliciumverbrauch.

Am Fraunhofer ISE verfolgen wir Konzepte, bei denen die Siliciumschichten der KSD-Solarzellen mit Epitaxie- oder Rekristallisationsverfahren hergestellt werden. Diese Schichten stellen wir entweder direkt auf kostengünstigen, weil hochverunreinigten Substraten (z. B. Keramiken) her oder übertragen sie mittels Transfertechnik nach ihrer Herstellung, auf z.B. porosizierten Wafern, auf entsprechende Fremdsubstrate. Die resultierenden Substrat-Schicht-Stapel werden Waferäquivalente genannt. Für unterschiedliche Waferäquivalente haben wir angepasste funktionale Schichten, z. B. aus Siliciumcarbid, entwickelt. Zusätzlich werden in unserer Abteilung Zell- und Modulkonzepte, die auf diese Waferäquivalente angepasst sind, untersucht und weiterentwickelt, z. B. die integrierte Zellverschaltung im Modulmaßstab.

Alle diese Themen testen wir auf ihre prinzipielle Funktionsweise und entwickeln sie in Richtung Hochdurchsatz und niedrige Herstellungskosten weiter.

Dazu arbeiten wir nicht nur an Technologien, Solarzellen- und Modulkonzepten, sondern generieren auch umfassendes Know-How und Patente, die zur Lizenzierung zur Verfügung stehen.

Wir bieten folgende Serviceleistungen an:

  • Verkapselung und Infiltration mit µc-Si / µc-SiC
  • Si-Epitaxie (n-, p-dotiert)
  • poröses Silicium, Reorganisation und Lift-off
  • amorphes SiC

 

  • Tempern (H2-, Ar-, N2-Atmosphäre)
  • Kristallisation (Festphase und Flüssigphase-Zonenschmelzen)

 

  • SRP
  • XRD (GI-XRD, Rocking Curve und XRR)

 

  • Laserbeschriften von gewaferten Säulen
  • Laserschneiden von Silicium in verschiedenste Formen und Formate
  • Querschliffe zur Probencharakterisierung und weitere Polierarbeiten

 

  • Reinigungen / Diffusionen / Oxidationen an Materialien unterschiedlichster Verunreinigungsklassen sowie unterschiedlichster Größen in nach Reinheitsklassen getrennten Anlagen
  • Plasmatextur
  • Remote Plasma Hydrogen Passivation (RPHP) – Passivieren von Si-Bulkdefekten durch Eindiffundieren von atomarem Wasserstoff

 

 

 

Aktuelle Veröffentlichungen zum Thema Epitaxie, Si-Folien und SiC-Abscheidungen: