Grenzflächenphänomene in einer neuen ZCIS p-i-n Doppelheterostruktur

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Es soll eine neue p-i-n Doppelheterostruktur unter Anwendung von ZnS-CuInS2- Mischkristallen (ZCIS) entwickelt werden. Diese Arbeit nutzt Untersuchungen von ZnS-CuInS2- Mischkristallen des bisherigen ZCIS-Projektpakets. Das Modell der Heterostruktur soll es ermöglichen, optoelektronische Eigenschaften von ZCIS p-i-n Strukturen vorauszusagen, zu erklären und hinsichtlich verschiedener Anwendungen zu optimieren (Photodetektoren, Solarzellen, Lichtemissionsdioden und Halbleiterlaser). Die Entwicklung eines Modells einer neuen p-i-n-Struktur erfordert Kenntnis der Grenzflächeneigenschaften, insbesondere der elektronischen Bandschemata und der Art der Gitteranpassung zwischen ZnS-CuInS2-Mischkristallen (i-Schicht) und ausgewählten Halbleitern sowohl von n-Typ (AgIn5S8, ZnO), als auch vom p-Typ (CuI). In Beziehung zum elektronischen Bandschema stehen auch wichtige Fragen der Dotierbarkeit und Defektbildung im ZCIS-Halbleiter selbst, die bisher nicht ausreichend untersucht worden sind. Das elektronische Bandschema und die Interdiffusion sollen mit Röntgenphotoelektronenspektroskopie, die Gitteranpassung mit Röntgenbeugung und Elektronenmikroskopie ausführlich untersucht werden. Eine Analyse der Dunkel- und Hellkennlinien bei verschiedenen Temperaturen soll die Einflüsse der nichtstrahlenden direkten und tunnelunterstützten Rekombination aufklären. Zur Frage der metastabilen Defektbildung in ZCIS sind außerdem Beobachtungen des Feldeffekts geplant. Ein Vergleich zwischen den gemessenen und mit dem Modell vorausgesagten Eigenschaften der Doppelheterostruktur ebenfalls erfolgen.