TY - THES A3 - Neugebauer, Jörg A3 - Schmidt, W. Gero AB - Wasserstoff-haltiges amorphes Silizium (a-Si:H) ist ein attraktives Material für kostengünstige Solarzellen. Jedoch führt die lichtinduzierte Erzeugung von metastabilen Defekten zu einer Degradierung und damit verbundener Abnahme der Effizienz. Die gängige Auffassung ist, dass der 'dangling-bond' (db) - Defekt, d.h. ein einfach unterkoordiniertes Siliziumatom, eine wichtige Rolle in dem Prozess spielt. Der Defekt ist mit Elektronenspinresonanz (EPR) detektierbar. Das resultierende Absorptionsspektrum ist von der Wechselwirkung des ungepaarten Spins mit dem externen Magnetfeld (g-Tensor) und der Hyperfeinkopplung mit dem Zentralatom des Defektes geprägt. Diese Arbeit analysiert den Einfluss elektronischer und struktureller Effekte auf die EPR-Parameter für den Silizium dangling bond. Dazu werden hochmoderne ab initio Computermethoden angewandt. Für den Vergleich mit dem Experiment bzw. für die systematische Studie des Einflusses der lokalen Defekt-Umgebung auf die Hyperfein-Parameter werden zunächst molekulare und kristalline (c-Si) db-Systeme betrachtet. Dieses Wissen wird dann angewendet und erweitert durch den Vergleich für ein Ensemble von Strukturmodellen des a-Si:H dangling bonds.Für selektierte c-Si db-Modelle stimmen die theoretischen EPR-Parameter gut mit dem Experiment überein. Der Einfluss der lokalen Defektgeometrie auf die Hyperfein-Parameter kann auf das Wechselspiel von sp-Hybridisierung und Spindelokalisierung zurückgeführt werden. Die Ergebnisse für die a-Si:H db-Modelle liefern Einblicke in die experimentell gemessenen Symmetrie-Eigenschaften der EPR-Tensoren. Die eingehende Analyse der Modelle sowie die systematische Studie von Verspannungs-Effekten auf die Hyperfein-Parameter zeigen, dass der a-Si:H db ein Netzwerk-Defekt ist, für den Delokalisierung wichtig ist. Damit unterscheidet er sich wesentlich von dem c-Si db. AU - Pfanner, Gernot DA - 2012 DP - Universität Paderborn LA - eng N1 - Tag der Verteidigung: 29.08.2012 N1 - Paderborn, Univ., Diss., 2012 PB - Veröffentlichungen der Universität PY - 2012 T2 - Department Physik TI - The dangling-bond defect in silicon: Insights into electronic and structural effects from first-principles calculations of the EPR-parameters UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-9715 Y2 - 2025-02-10T14:33:03 ER -