Techniklexikon

Silicium amorphes

Bezeichnung a - Si.H. Hydrogenisiertes amorphes Silicium. Nichtkristallinescium mit den allgemeinen Merkmalen eines amorphen Halbleiters (Halbleiter, amorpher). A. S. unterscheidet sich in seinem atomaren Strukturaufbau von Silicium lin einkristalliner oder polykristalliner Form Einkristall; Polysilicium) und weist z.T. davon völlig abweichende elektrische, optische und mechanische Eigenschaften auf. Es besteht im wesentlichen aus einem ungeordneten Netzwerk von Siliciumatomen mit einer großen Anzahl freier Bindungen. Durch Anlagerung von Wasserstoffatomen (Hydrogenisie-rung) kann ein Großteil dieser Bindungen abgesättigt werden. a-Si:H läßt sich mittels verschiedener Verfahren billig und großflächig auf Glassubstraten abscheiden. Bevorzugt angewendet werden: Glimmentladungen in einer Silan-Atmosphäre (SiH4), CVD von SiH4 und Sputter- bzw. ’ Aufdampftechniken mit nachträglichem Tempern in Wasserstoff. Der Anteil der dabei eingebauten Wasser-stoffatome (bis zu 40 %) bestimmt in starkem Maß die Halbleitereigenschaften. Darüber hinaus kann durch Dotierung während der Schichtherstellung die elektrische Leitfähigkeit um mehrere Größenordnungen erhöht werden. Obwohl bereits Anwendungen unter Ausnutzung fotoelektrischer Effekte erfolgreich demonstriert wurden, befinden sich Werkstoff-und Bauelementeforschung noch im Entwicklungsstadium. Aussichtsreiche Einsatzgebiete sind insbesondere extrem billige Solarzellen, Aufnahmetargets für Fernsehkameras (sog. Vidicons), Elektrofotografie bzw. Xerografie sowie adressierbare x- y-Transistor-Anordnungen (FET) als Schaltelemente für Flüssigkristall-Anzeigen (LCD).