Ziel der Entwicklung

Logo: Tieftemperatur-Photolumineszenzspektren an einer bordotierten Probe, die zusätzlich mit Kohlenstoff und Indium implantiert wurde, nach verschiedenen Behandlungsschritten - © CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH
Tieftemperatur-Photolumineszenzspektren an einer bordotierten Probe, die zusätzlich mit Kohlenstoff und Indium implantiert wurde, nach verschiedenen Behandlungsschritten - © CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH

Strahlungssensoren und Solarzellen sind verschiedenen Degradationsmechanismen unterworfen, deren Ursprung nicht geklärt war.

Vorteile und Lösungen

Die vorgesehene Methodik der zeit- und spektral aufgelösten Photolumineszenz kann auch auf andere Lichtsignale übertragen werden. So ermöglicht der im Rahmen des Projekts aufgebaute Messplatz auch die Messung der Impulsform von LEDs im einstelligen Nanosekundenbereich.
Eine wissenschaftliche Bedeutung in der Erforschung der Eisen-Akzeptor-Paare ist dadurch gegeben, dass nun auch mit Aluminium, Gallium oder Indium dotiertes oder mit Bor-Phosphor- beziehungsweise Aluminium-Bor-Phosphor co-dotiertes Silizium leichter der Lebensdaueranalytik zugänglich ist. Eine wirtschaftliche Verwertung ist hier am ehesten im co-dotierten, n-Typ-Silizium zu sehen.
Relevant ist die lichtinduzierte Degradation in bordotiertem Silizium bei Solarzellen, da die Degradation identisch ist mit einer Verringerung der Ladungsträgerlebensdauern und damit mit Einbußen im Wirkungsgrad einhergeht. Die Verwertung sehen wir innerhalb der Photovoltaik hauptsächlich auf wissenschaftlichem Gebiet, da die lichtinduzierte Degradation innerhalb der Photovoltaik ein schon seit langem diskutiertes Phänomen ist, das durch die oben entwickelte Modellbildung neue Impulse erhalten hat. Eine Verfeinerung dieses Modells ist weiterhin sinnvoll, da noch nicht alle Phänomene der lichtinduzierten Degradation verstanden sind, wie zum Beispiel die über die Arrheniusgraphen abgeleiteten Aktivierungsenergien thermisch überwunden werden können.
Siliziuminterstitielle werden in Silizium-Strahlendetektoren durch den Beschuss mit hochenergetischen Strahlen erzeugt. Damit entstehen diese Defekte auch in den p-Typ-Regionen der Detektoren, was zu einer erhöhten Rekombination und damit zu einem (zusätzlichen) Dunkelstrom und damit Degradation der Leistungsfähigkeit der Detektoren führt.

Zielgruppe und Zielmarkt

Da die im Projekt adressierten Sensoren in Kleinserien gefertigt werden, kann durch dieses Wissen die Wettbewerbsfähigkeit gerade der mittelständischen Industrie gestärkt werden, der hierdurch Zugang zu innovativen Technologien gegeben wird. Weiterhin sind Dienstleistungen im Bereich der Analytik möglich.