DE102016119454A1

DE102016119454A1 - Verfahren zur Herstellung eines elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements und ein solches Halbleiterelement

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Publication number: DE102016119454A1
Application number: DE102016119454.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-10-12
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2018-04-12

Abstract

Um kostengünstig Halbleiterelemente herstellen zu können, die insbesondere für den Einsatz in Solarzellen mit hohen Effizienzen geeignet sind, ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines elektrisch 5 funktionalisierten Halbleiterelements (1) vorgesehen, wobei das Halbleiterelement (1) einen Korngrenzen (12) aufweisenden Grundkörper (2) aus einem eine erste Bandlücke aufweisenden ersten Halbleitermaterial umfasst und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Erzeugen eines Ausgangsprodukts des ersten Halbleitermaterials; – Einbringen von mindestens einem Stoff in das Ausgangsprodukt oder bei dessen Erzeugung, wobei als Stoff ein zweites Halbleitermaterial gewählt wird oder ein Stoff, der mit dem ersten Halbleitermaterial das zweite Halbleitermaterial bilden kann, wobei das zweite Halbleitermaterial eine zweite Bandlücke aufweist, die sich um mindestens 0,5 eV von der ersten Bandlücke unterscheidet, und wobei das zweite Halbleitermaterial zur Ausbildung von einer Vielzahl von elektrisch leitenden Strukturen (5) im Bereich der Korngrenzen (12) des Grundkörpers (2) vorgesehen ist; – Kristallisieren oder Rekristallisieren des Ausgangsprodukts zum Grundkörper (2).

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements.
Weiters betrifft die vorliegende Erfindung ein elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement und dessen Verwendung als aktives Material in Batterien.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements, insbesondere als aktives Material in Batterien.
STAND DER TECHNIK
Aktuell ist in der kristallinen Photovoltaik, insbesondere in der mit Halbleiterelementen auf Si-Basis arbeitenden Photovoltaik, ein Trend dahingehend zu beobachten, Solarzellen mit hohen Effizienzen so zu produzieren, dass Verunreinigungen des Halbleiterelements gering gehalten werden und die Kristallgüte möglichst hoch ist. Indem wenig Verunreinigungen und wenig Kristalldefekte bzw. (dekorierte) Korngrenzen im Halbleiterelement vorhanden sind, kann ein hoher Anteil der generierten Minoritätsladungsträger bis zum Emitter diffundieren. Insbesondere Korngrenzen bieten diesbezüglich, speziell in Verbindung mit Verunreinigungen, Zentren, an denen es häufig zur Rekombination der Minoritätsladungsträger mit Majoritätsladungsträgern kommt, womit die generierten Minoritätsladungsträger verloren sind.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, die auf die Verbesserung der Kristallqualität in Form von möglichst wenig Verunreinigungen und Korngrenzen des verwendeten Halbleiterelements abzielen, sind als relativ aufwendig anzusehen. Hierbei wird versucht, bekannte Kristall-Herstellungsverfahren weiter zu optimieren. Im Czochralski-Verfahren sowie im Vertical Gradient Freeze(VGF)-Verfahren wird z.B. versucht über Nachchargierungsverfahren die Standzeiten zu verkürzen, und es wird versucht auf aufwendige magnetische bzw. akustische Verfahren zurückzugreifen, um eine bessere Durchmischung der Schmelze zu bewirken, wodurch höhere Kristallisationsgeschwindigkeiten und eine höhere Kristallgüte erzielt werden können. Um im letzteren Verfahren (VGF) einen monokristallinen Block ohne Korngrenzen zu erhalten, werden Anstrengungen unternommen, die Kristallisation mit einem im Tiegel befindlichen monokristallinen Seedkristall durchzuführen. Bemühungen gibt es auch dahingehend, einen tiegelfreien Zonenschmelzprozess mit Kristalldurchmessern von 6‘‘ und größer für die Photovoltaik zu etablieren. Im relativen Vergleich zu den obigen Verfahren hat das Ribbon-Growth-on-Substrate(RGS)-Verfahren bezüglich der Marktdurchdringung an Bedeutung verloren. Auch metallurgische Aufbereitungsverfahren haben aufgrund der stark gefallenen Si-Preise nicht den erhofften Durchbruch erzielt. Dies liegt einerseits an der Konkurrenz der kostenreduzierten Gasphasenabscheideverfahren und andererseits an den hohen Ansprüchen der Solarzellenhersteller. Die geringfügigen Preisunterschiede werden oft durch die geringeren Effizienzen der Solarzellen rasch wettgemacht. Höhere Reinheitsgrade bei Upgraded-Metallurgical-Grade(UMG)-Si können auch sehr schnell die Kosten der dafür notwendigen metallurgischen Verfahrensschritte in die Höhe treiben.
Aus H. J. Möller et al., „Growth of Silicon Carbide Filaments in Multicrystalline Silicon for Solar Cells‘‘, Solid State Phenomena 156–158, 35 (2010) sowie aus S. Köstner et al.; „Structural Analysis of Longitudinal Si-C-N Precipitates in Multicrystalline Silicon‘‘, Proc. 8th IEEE PVSC 2, 1 (2012) ist es bekannt, dass SiC- bzw. Si₃N₄ Filamente in multikristallinem Si zufällig aufgrund von Verunreinigungen des Sie entstehen können. Diese Filamente werden jedoch als störend beschrieben, da sie in Solarzellen zu schwerwiegenden Kurzschlüssen führen können.
Für elektrische Speicher (z.B. Batterien) hat sich gezeigt, dass Silizium besonders gut geeignet ist als aktives Elektrodenmaterial. Bei der Verarbeitung zeigen sich aber Probleme aufgrund der besonderen Materialeigenschaften. Das elektrisch funktionalisierte Halbleitermaterial weist andere Materialeigenschaften auf, die eine maschinelle Fertigung ermöglichen ohne Einbussen bei der elektrochemischen Speicherkapazität und elektrischen Leitfähigkeit zu haben.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel zur Verfügung zu stellen, die eine kostengünstige Herstellung von Halbleiterelementen erlauben, welche insbesondere für den Einsatz in Solarzellen mit hohen Effizienzen geeignet sind und in Batterien mit hohen Speicherkapazitäten sowie solche Halbleiterelemente. Letztere können auch Anwendung finden für Detektorelemente, insbesondere ohne dem Anlegen einer dafür notwendigen Verarmungsspannung (depleteion voltage).
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Kern der Erfindung ist die Idee, ein Halbleiterelement, das einen Körner und Korngrenzen aufweisenden Grundkörper aus einem ersten Halbleitermaterial umfasst, elektrisch zu funktionalisieren, indem Strukturen aus einem zweiten Halbleitermaterial zur Sammlung und Leitung von Ladungen im Grundkörper insbesondere im Bereich der Korngrenzen erzeugt werden. Ermöglicht wird dies durch die Erkenntnis, dass die Phasengrenze zwischen den beiden Halbleitermaterialien elektrisch leitend wird und ladungssammelnde Eigenschaften besitzt, wenn die beiden Halbleitermaterialien eine hinreichend unterschiedlich große Bandlücke aufweisen. Die an der Grenze bzw. Phasengrenze zwischen den beiden Halbleitermaterialien auftretende Bandverbiegung spielt eine wesentliche Rolle für die auftretende elektrische Leitfähigkeit. Desweiteren sorgt die Bandverbiegung für eine zusätzliche Ladungsseparation im Volumen des Halbleiters und einer Feldeffektpassivierung der Korngrenzen, was wesentlich zur Verbesserung der Lebensdauern der Ladungsträger im Halbleitermaterial beiträgt.
Die leitenden Strukturen erstrecken sich dabei idealerweise bis zu einer Oberseite des Grundkörpers bzw. kontaktieren die Oberseite elektrisch. Auf diese Weise können Ladungen aus dem Volumen des Grundkörpers zur Oberseite geleitet werden. Insbesondere beim Einsatz eines erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements in einer Solarzelle können auf diese Weise Minoritätsladungsträger aus dem Volumen gesammelt und zu einem Emitter bzw. Emitterkontakt, der die Oberseite elektrisch kontaktiert, geleitet werden. Die Minoritätsladungsträger müssen dabei lediglich einen relativ geringen Diffusionsweg bis zur nächsten elektrisch leitenden Struktur bzw. bis zur nächsten Korngrenze, die mit elektrisch leitenden Strukturen dekoriert ist, im Volumen zurücklegen. Eine Rekombination der Minoritätsladungsträger mit Majoritätsladungsträgern an den Korngrenzen findet nicht länger statt. Es ist davon auszugehen, dass sich an der Phasengrenze innerhalb der Korngrenze eine Ladungswolke bildet, die zu einer Absättigung der jeweiligen Zustände an etwaigen Defekt- bzw. Rekombinationszentren führt. Es sei bemerkt, dass für die Ausbildung dieser Ladungswolke bzw. Inversionsschicht generell keine metallischen Anreicherungen, Ausscheidungen oder Anlagerungen an der Sekundärphasengrenze nötig sind.
Man kann daher auch von einer aktiven Passivierung der Korngrenzen durch die elektrisch leitenden Strukturen aus dem zweiten Halbleitermaterial sprechen. Die Gettereigenschaften der Korngrenzen werden dabei nicht negativ beeinflusst. D.h. die dekorierten Korngrenzen können – wie undekorierte Korngrenzen – weiterhin effektiv als Getterstellen für Verunreinigungen fungieren und damit zur Erhöhung der Materialgüte des Grundkörpers beitragen, was wiederum dessen elektrische Eigenschaften verbessert.
Ähnliches gilt für den Bau von Halbleiterdetektoren. Hierbei ist davon auszugehen, dass das eingeprägte Feld an der Phasengrenze bereits reicht, um eine Ladungsseparation zu bewirken, ohne ein externes Feld dafür anlegen zu müssen.
Bei elektrischen Batterien beeinflussen die Sekundärphasen die Speicherkapazität nicht, erhöhen aber die elektrische Leitfähigkeit.
Die zur Leitung beitragenden Strukturen können insbesondere in Form von im Wesentlichen eindimensionalen Filamenten vorliegen oder in Form von netzartigen Gebilden oder in Form von im Wesentlichen zweidimensionalen Wänden. D.h. die aktiven Phasen sind in Sekundärphasen unterschiedlichster Ausprägung eingebettet, welche auch Polymere sein können.
Das Gesagte lässt sich insbesondere auf Halbleiterelemente aus Halbleitermaterialien wie Si anwenden – ein Material welches großflächigen Einsatz in der Photovoltaik und Halbleitertechnologie findet. Es ist aber selbstverständlich eine Vielzahl von anderen Halbleitermaterialien statt Si als erstes Halbleitermaterial denkbar, beispielsweise GaAs, CdTe, Perovskite oder Cu(InGa)Se₂. Bringt man Sekundärphasen bzw. das zweite Halbleitermaterial mit unterschiedlicher Bandlücke in den Korngrenzen in Form von den Grundkörper durchsetzenden Strukturen in das Material ein, können diese die gewünschten Effekte erzielen. Die durchgeführten Experimente lassen schließen, dass der Bandlückenunterschied mindestens 0,5 eV betragen muss. D.h. die Bandlücke des zweiten Halbleitermaterials muss um mindestens 0,5 eV größer oder kleiner als die Bandlücke des ersten Halbleitermaterials sein. Hier und im Folgenden sind dabei die Bandlücken stets bei Raumtemperatur zu verstehen.
Tendenziell wird die elektrische Funktionalisierung umso besser erreicht, je größer der Bandlückenunterschied ist. Vorzugsweise beträgt der Bandlückenunterschied daher mindestens 1 eV, besonders bevorzugt mindestens 2 eV, insbesondere mindestens 4 eV.
Insbesondere im Falle von Si (Bandlücke ca. 1,1 eV) als erstem Halbleitermaterial hat es sich gezeigt, dass mit Si₃N₄ (Bandlücke größer gleich 5 eV) als zweitem Halbleitermaterial besonders gute Ergebnisse erzielt werden – obgleich es sich bei Si₃N₄ an sich um einen elektrischen Isolator handelt. In der wissenschaftlichen Literatur wird sogar üblicherweise die Meinung vertreten, dass Si₃N₄ in Si keine elektrische Leitung zeigt.
Das Erzeugen der leitenden Strukturen geschieht vorzugsweise bei der Kristallisation des Grundkörpers, insbesondere indem die Bildung von Ausscheidungen des zweiten Halbleitermaterials ermöglicht wird, oder davor. D.h. Das zweite Halbleitermaterial kann im ersten Halbleitermaterial insbesondere in Form von Ausscheidungen vorliegen. Es können dabei unterschiedlichste bekannte Kristallisationsverfahren zur Erzeugung erfindungsgemäßer elektrisch funktionalisierter Halbleiterelemente verwendet werden. Dabei ist lediglich sicherzustellen, dass mindestens ein Stoff in ein Ausgangsprodukt, insbesondere in eine Schmelze des ersten Halbleitermaterials oder bei der Erzeugung des Ausgangsprodukts eingebracht wird, bei welchem Stoff es sich bereits um das zweite Halbleitermaterial handelt oder welcher Stoff mit dem ersten Halbleitermaterial das zweite Halbleitermaterial bilden kann. Im Falle von leitenden Strukturen aus Si₃N₄ in einem Grundkörper aus Si kann zur Bildung von Si₃N₄ gezielt Stickstoff in die Schmelze eingebracht werden, z.B. indem diese einer Stickstoffatmosphäre, vorzugsweise bei Drücken größer als 5 bar, besonders bevorzugt größer gleich 6 bar, ausgesetzt wird. Falls die Schmelze sich beispielsweise in einem Tiegel befindet, kann dieser alternativ oder zusätzlich z.B. gezielt mit einer ausreichenden Menge von SiN beschichtet werden, um eine hinreichende Menge an Stickstoff in die Schmelze einzubringen. Weiters kann die Tiegelform so angepasst werden, dass das Verhältnis von Volumen zu Oberflächen der Schmelze den Eintrag von Sekundärmaterial positiv beeinflusst. Weiters können zusätzliche Plattenelemente aus dem Stoff in die Schmelze eingebracht bzw. eingetaucht werden, um den Stoff in die Schmelze einzubringen. Besonders effektiv und quantitativ leicht einstellbar gestaltet sich das direkte und eventuell kontinuierlich angepasste Einbringen des Sekundärmaterials in die Schmelze in etwa derselben Beschaffenheit wie dies für Tiegelbeschichtungen vorliegt, allerdings in getrockneter Form.
Erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, wobei das Halbleiterelement einen Korngrenzen aufweisenden Grundkörper aus einem ersten Halbleitermaterial, insbesondere Si, umfasst, welches erste Halbleitermaterial eine erste Bandlücke aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Erzeugen eines Ausgangsprodukts, insbesondere einer Schmelze, des ersten Halbleitermaterials;
– Einbringen von mindestens einem Stoff in das Ausgangsprodukt oder bei dessen Erzeugung, wobei als Stoff ein zweites Halbleitermaterial gewählt wird oder ein Stoff, der mit dem ersten Halbleitermaterial das zweite Halbleitermaterial bilden kann, wobei das zweite Halbleitermaterial eine zweite Bandlücke aufweist, die sich um mindestens 0,5 eV von der ersten Bandlücke unterscheidet, und wobei das zweite Halbleitermaterial zur Ausbildung von einer Vielzahl von elektrisch leitenden Strukturen im Bereich der Korngrenzen des Grundkörpers vorgesehen ist, welche Strukturen jeweils eine Oberseite des Grundkörpers elektrisch kontaktieren und sich von der Oberseite in Richtung einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite erstrecken;
– Kristallisieren oder Rekristallisieren des Ausgangsprodukts zum Grundkörper.

Ein besonders kostengünstiges Verfahren ist das Aufbringen eines Slurry-Gemisches auf eine PET-Trägerfolie, welche nach dem Trocknen wieder entfernt werden kann. Dieser Prozessschritt kann auch als Roll-to-Roll-Verfahren realisiert werden. Nach dem Trocknen und Ausgasen des Lösungsmittels kann mit relativ geringem Aufwand ein Wafering durchgeführt werden und die einzelnen Wafer einem dem Sintern ähnlichen Prozessschritt zugeführt werden. Dabei können im Vergleich zu anderen Verfahren sehr dünne Wafer hergestellt werden, die einem Rekristallisationsprozess zugeführt werden können. Korngrenzen mit hohem Sekundärmaterialanteil können dabei in einem dem Siebdruck ähnlichem Verfahren vordefiniert werden. Dabei kann je einmal ein postiver und je einmal ein negativer Druck durchgeführt werden. Bei einem Verfahren ohne der Verwendung von Masken ist das Abfallgemisch des Siliziumsägeprozesses (Si/SiC-Slurry)vermengt mit SiN Partikeln besonders vorteilhaft.
Weiters ist erfindungsgemäß ein funktionalisiertes Halbleiterelement erhältlich durch ein erfindungsgemäßes Verfahren vorgesehen.
Analog zum oben Gesagten ist erfindungsgemäß ein elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement vorgesehen, umfassend einen Korngrenzen aufweisenden Grundkörper aus einem ersten Halbleitermaterial, vorzugsweise aus Si, wobei das erste Halbleitermaterial eine erste Bandlücke aufweist, wobei der Grundkörper eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite aufweist, wobei im Bereich der Korngrenzen des Grundkörpers eine Vielzahl von elektrisch leitenden Strukturen vorliegt, welche Strukturen jeweils die Oberseite elektrisch kontaktieren und sich von der Oberseite in Richtung der Unterseite erstrecken, wobei die Strukturen durch ein zweites Halbleitermaterial ausgebildet sind, das eine zweite Bandlücke aufweist, und wobei sich die zweite Bandlücke um mindestens 0,5 eV von der ersten Bandlücke unterscheidet.
Unter dem ersten bzw. zweiten Halbleitermaterial ist natürlich auch ein negativ oder positiv dotiertes Halbleitermaterial zu verstehen. Z.B. kann Si als erstes Halbleitermaterial selbstverständlich auch negativ oder positiv dotiert sein. Außerdem kann die Dotierung im Grundkörper lokal unterschiedlich sein. Z.B. kann, insbesondere wenn das erfindungsgemäße Halbleiterelement in Solarzellen verwendet wird, der Grundkörper einen Emitter aufweisen, der anders als der restliche Grundkörper dotiert ist. Desweiteren gilt als erfindungsgemäß das Einbringen von Schottkybarrieren, welche ebenfalls für eine Ladungsseparation sorgen.
Entsprechend dem oben Gesagten ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Ausgangsprodukt eine Schmelze ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Ausgangsprodukt direkt aus der Gasphase abgeschieden. Ebenso ist es entsprechend dem oben Gesagten bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Einbringen des mindestens einen Stoffs in die Schmelze das Einbringen eines gasförmigen Stoffs umfasst, vorzugsweise indem die Schmelze einer Atmosphäre ausgesetzt wird, welche Atmosphäre den gasförmigen Stoff enthält. Der gasförmige Stoff könnte aber auch z.B. in die Schmelze eingeblasen werden.
Besonders kostengünstig kann das Einbringen des mindestens einen Stoffes im Slurry-Gemisch des Roll-to-Roll Verfahrens erfolgen oder strukturiert in einem Siebdruckverfahren realisiert werden. Die Folien werden danach gesintert und einer Rekristallisation zugeführt. Wird dabei eine gewisse Dicke nicht überschritten, bleibt das kristallisierte Silizium elastisch.
Für das Kristallisieren kann auf unterschiedlichste an sich bekannte Kristallisationsverfahren zurückgegriffen werden. Insbesondere ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Kristallisieren mittels des Ribbon-Growth-on-Substrate(RGS)-Verfahrens oder mittels des Vertical-Gradient-Freeze(VGF)-Verfahrens erfolgt oder dem Rekristatllisieren der dünnen Folienmaterialien.
Generell wird beim Kristallisieren der Schmelze die Ausbildung von Ausscheidungen begünstigt, wenn das Kristallisieren rasch erfolgt. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Kristallisieren mit einer Kristallisationsgeschwindigkeit größer gleich 4 mm/h, bevorzugt größer gleich 6 mm/h, besonders bevorzugt größer gleich 8 mm/h erfolgt. Dabei bezeichnet die Kristallisationsgeschwindigkeit jene Geschwindigkeit, mit der die Front des bereits auskristallisierten erstarrten Bereichs des Grundkörpers fortschreitet. Bei Blockerstarrungsverfahren wie dem VGF-Verfahren bewegt sich diese Erstarrungsfront typischerweise von unten nach oben.
Um die Kristallisation andererseits nicht zu schnell werden zu lassen und so nicht eine zu hohe Zahl an Kristalldefekten, insbesondere Versetzungen einzubauen, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Kristallisationsgeschwindigkeit kleiner als 20 mm/h, besonders bevorzugt kleiner als 15 mm/h ist. Das Einbringen des mindestens einen Stoffs in das Ausgangsprodukt kann grundsätzlich auf unterschiedlichste Arten realisiert werden: Beispielsweise können Platten aus dem Stoff in der Schmelze angeordnet werden oder Platten, die mit dem Stoff beschichtet sind. In letzterem Fall wirken die Platten wie zusätzliche beschichtete Tiegelwände, wenn sich die Schmelze in einem Tiegel befindet. Liegt die Schmelze in einem Tiegel vor, kann z.B. die Oberfläche des Tiegels mit einer den Stoff umfassenden Beschichtung versehen werden. Weiters kann der Tiegel selbst aus dem mindestens einen Stoff hergestellt sein oder diesen enthalten.
Weiters kann der Stoff grundsätzlich auch in Partikelform, z.B. in Pulverform in die Schmelze eingebracht werden, wobei ein besonderes Augenmerk auf möglicherweise unterschiedlich hohe Schmelztemperaturen des Stoffs und des ersten Halbleitermaterials zu legen ist. Ist letzteres der Fall, ist darauf zu achten, dass keine zu großen Stücke des Stoffs der Schmelze beigemengt werden, d.h. die Partikel bzw. das Pulver müssen hinreichend fein sein.
Statt eines Pulvers können auch Klumpen des Ausgangsmaterials für die Schmelze des ersten Halbleitermaterials mit verwendet werden, indem diese Klumpen, die manchmal auch als Feedstock bezeichnet werden, mit dem mindestens einen Stoff versehen, vorzugsweise beschichtet werden. Diese modifizierten Klumpen können in die Schmelze eingebracht werden und/oder mit Klumpen aus dem reinen ersten Halbleitermaterial gemeinsam aufgeschmolzen werden. In ersterem Fall wird der mindestens eine Stoff in die Schmelze eingebracht. In letzterem Fall wird der mindestens eine Stoff bei der Erzeugung der Schmelze eingebracht.
Eine weitere Möglichkeit für die Einbringung des mindestens einen Stoffs bei der Erzeugung der Schmelze bietet sich beim sogenannten Silicon Sheets from Powder(SSP)-Verfahren. Hierbei kann einem Pulver des ersten Halbleitermaterials Pulver des mindestens einen Stoffs beigemengt werden. Die Pulverkörner können dabei in unterschiedlichsten geometrischen Formen vorliegen. So sind beispielsweise Pulverkörner in Form kleiner Kügelchen möglich. Der Durchmesser der Kügelchen wirkt sich in der Folge auf die Oberflächenbeschaffenheit des erzeugten Wafers aus. Bei einer Dicke des Wafers von typischerweise 140·m bis 220·m, bevorzugt von 170·m bis 190·m, besonders bevorzugt 180·m sind typische Durchmesser der Kügelchen zwischen 20·m und 50·m. Grundsätzlich sind aber natürlich auch deutlich größere Durchmesser der Kügelchen, z.B. bis zu 1 mm, möglich.
Das gemischte Pulver wird auf ein Substrat aufgebracht. Als Substrat kann insbesondere ein Si-Wafer mit geätzter Oberfläche verwendet werden, wobei das Ätzen eine löchrige Oberfläche erzeugt, die wiederum ein leichtes Ablösen bzw. Abreißen des Grundkörpers vom Substrat erlaubt. Weiters begünstigt dies das Übertragen der Kornstruktur des Substrats auf den Grundkörper. Das gemischte Pulver kann direkt am Substrat mittels Laser oder Elektronenstrahl aufgeschmolzen werden. Der mindestens eine Stoff kann dabei bereits das zweite Halbleitermaterial sein oder kann das Wachstum von Sekundärphasen aus dem zweiten Halbleitermaterial begünstigen. Die Ausbildung einer Kornstruktur kann auch anderweitig beeinflusst werden. Beispielsweise können unterhalb des Substrats eine Kühlspirale oder Kühlschlange oder Kühlrippen angeordnet werden, die vorzugsweise größer als das Substrat sind. Entsprechend wird das Substrat lokal abgekühlt, wobei sich im Wesentlichen linienförmige Kühlsenken ergeben. An diesen Stellen setzt die Kristallisation der Schmelze ein, und Kristallisationsfronten laufen von den Kühlsenken in entgegengesetzten Richtungen weg. Die Kristallisationsfronten, die von einander gegenüberliegenden bzw. benachbarten Kühlsenken ausgehen treffen in der Folge aufeinander und bilden eine Korngrenze. Die Segregation sorgt dabei dafür, dass das die Sekundärphase bzw. die leitenden Strukturen ausbildende Material in die Konrngrenzen transportiert wird, sodass sich die leitenden Strukturen gezielt in den Korngrenzen bilden.
Statt beim Kristallisationsprozess lokal zu kühlen, kann aber erfindungsgemäß auch lokal geheizt werden. Erfindungsgemäß besteht eine besonders elegante Methode dabei darin, die Schmelze beim Abkühlen mit Laserstrahlen oder Elektronenstrahlen zu bestrahlen, wobei die Strahlen ein bestimmtes geometrisches Muster auf der Schmelze ausbilden können. Aufgrund der Verwendung von Lasertrahlen oder Elektronenstrahlen können hierbei auf einfachste Art und Weise beliebige Muster vorgegeben werden. Entsprechend diesem Muster stellt sich eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Schmelze ein, wobei die bestrahlten Bereiche eine höhere Temperatur aufweisen als die unbestrahlten Bereiche. Da die Kristallisation in den kühleren Bereichen einsetzt, wandern Kristallisationsfronten aus den kühleren Bereichen in Richtung der wärmeren Bereiche und stoßen dort aufeinander, wodurch Korngrenzen gebildet werden. D.h. durch die Bestrahlung mit einem bestimmten Muster kann die Korngrenzenstruktur gezielt manipuliert werden. Im Idealfall kann dies soweit gehen, dass die erzeugte Korngrenzenstruktur im Wesentlichen dem Muster, mit dem die Schmelze bestrahlt wird, entspricht. Wiederum kommt es aufgrund der Segregation dazu, dass eine Anreicherungszone des die Sekundärphase ausbildenden Materials vor jeder Wachstums- bzw. Kristallisationsfront hergeschoben wird, bis die Kristallisationsfronten aufeinander treffen. Beim Auskristallisieren wird die Sekundärphase gebildet, d.h. die leitenden Strukturen bilden sich gezielt in den Korngrenzen.
Das oben gesagte gilt auch für das Aufbringen eines Slurrys auf ein Folienmaterial bzw. auf einen vorgeätzten Wafer und das darauffolgende Kristallisieren bzw. Sintern.
Diese Art, die Struktur der Korngrenzen zu gestalten, funktioniert natürlich auch dann, wenn die Schmelze nicht erst auf dem Substrat gebildet wird, sondern auch wenn die Schmelze direkt auf das Substrat aufgetragen wird, wie dies beim RGS Verfahren der Fall ist. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass beim Kristallisieren oder Rekristallisieren des Ausgangsprodukts das Ausgangsprodukt mittels Laser oder Elektronen bestrahlt wird, wobei die Bestrahlung ein geometrisches Muster auf dem Ausgangsprodukt ausbildet, um eine geometrische Struktur der Korngrenzen einzustellen.
Generell kann die Ausbildung von Korngrenzen bei unterschiedlichen Kristallisationsverfahren, insbesondere beim VGF-Verfahren, durch die Verwendung eines polykristallinen Seed-Kristalls begünstigt oder sogar erzwungen werden. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass ein polykristalliner Keimkristall zur Kristallisation des Grundkörpers verwendet wird, um eine gewisse Kornstruktur des Grundkörpers zu erzwingen. Entsprechend wird auch sichergestellt, dass Korngrenzen vorhanden sind, in deren Bereich sich die leitenden Strukturen ausbilden können. Es sei bemerkt, dass es im Hinblick auf die weitere Prozessierung, insbesondere Kontaktierung, als vorteilhaft anzusehen ist, wenn Körner mit im Wesentlichen parallel verlaufenden Korngrenzen vorliegen.
Ein weiteres Beispiel für die Einbringung des mindestens einen Stoffs bereits bei der Erzeugung des Ausgangsprodukts – wobei das Ausgangsprodukt jedoch keine Schmelze ist – besteht darin, auf ein Substrat, vorzugsweise aus Si, in an sich bekannter Weise wandartige Strukturen aus dem zweiten Halbleitermaterial, insbesondere aus Si₃N₄, aufzubringen. Dies kann beispielsweise mittels Chemical Vapour Deposition (CVD) oder mittels Sputtern jeweils unter Einsatz von entsprechenden Masken zur Erzeugung der Wandstrukturen erfolgen. Nun wird das erste Halbleitermaterial aufgebracht, beispielsweise durch direktes Abscheiden aus der Gasphase bzw. CVD. Anschließend wird der so erzeugte Grundkörper durch thermische Behandlung rekristallisiert. Der so erhaltene Grundkörper weist Körner auf, wobei die Wände aus dem zweiten Halbleitermaterial die Korngrenzen definieren. D.h. der Grundkörper wird grundsätzlich durch Kristallisieren oder Rekristallisieren des Ausgangsprodukts erhalten.
Um eine optimale Funktion des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements sicherzustellen, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Einbringen so dosiert wird, dass mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% aller Korngrenzen mit den Strukturen aus dem zweiten Halbleitermaterial dekoriert sind. Wenn das zweite Halbleitermaterial bei gegebenem ersten Halbleitermaterial bekannt ist, kann die für die gewünschte Dekorationsfraktion notwendige Dosierung z.B. durch routinemäßige Versuche ermittelt werden.
Wenn das zweite Halbleitermaterial in Form von Ausscheidungen vorliegt, ergibt sich die Dosierung insbesondere aus der Löslichkeit von mindestens einem Konstituenten der Ausscheidungen im ersten Halbleitermaterial, wobei das Verhältnis der Korngrenzengröße zur Korngröße sowie die Stöchiometrie der Ausscheidungen zu berücksichtigen sind. Beispielsweise kann zur Erzeugung von Si₃N₄-Ausscheidungen in Si die Konzentration von N entsprechend geringfügig unter der Löslichkeitsgrenze für N in Si, die bei ca. 6 × 10¹⁸ cm^–3 liegt, in der Schmelze justiert werden, ggf. unter Nachchargierung. In den Korngrenzen bildet sich dann aufgrund von Segregation eine erhöhte Konzentration, die zur Bildung von Si₃N₄-Ausscheidungen führt.
Analog zum oben Gesagten ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% aller Korngrenzen mit den Strukturen aus dem zweiten Halbleitermaterial dekoriert sind. Bei einem Einsatz in einer Solarzelle garantiert dieser hohe Anteil an mit leitenden Strukturen dekorierten Korngrenzen, dass die Minoritätsladungsträger optimal aus dem Volumen zum Emitter geleitet werden können und dass die Korngrenzen hinreichend passiviert sind. Selbiges gilt auf für Detektoren.
Um eine besonders zuverlässige und große elektrische Leitung der leitenden Strukturen, insbesondere im Hinblick auf den Einsatz in einer Solarzelle, sicherzustellen, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass im Bereich von zumindest einer der Korngrenzen des Grundkörpers der mittlere Abstand zwischen zwei unmittelbar benachbarten Strukturen kleiner gleich 5·m, bevorzugt kleiner gleich 2·m, besonders bevorzugt kleiner gleich 1·m ist. Dabei kann der mittlere Abstand in einer Schnittebene bestimmt werden, die parallel zur Oberseite und/oder Unterseite ist. Durch diese Auslegung des Halbleiterelements wird eine ausgezeichnete aktive Passivierung der Korngrenzen erreicht im Falle von Solarzellen und eine hohe Ladungssammeleffizienz im Falle von Detektoren/Sensoren.
Durch die elektrische Funktionalisierung ist eine Kornstruktur bzw. sind Korngrenzen im elektrisch funktionalisierten Halbleiterelement nicht nur kein Problem, sondern sogar erwünscht, da die Korngrenzen mit den leitenden Strukturen dekoriert werden können. Um für Anwendungen in der Praxis, insbesondere für Anwendungen in Solarzellen, eine hinreichend große Menge an Korngrenzen dekorierenden leitenden Strukturen zur Verfügung stellen zu können, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass im Grundkörper zumindest in einer Richtung der mittlere Abstand eines Korns zu einem anderen, dessen übernächsten Nachbar bildenden Korn, kleiner gleich 2 mm, bevorzugt kleiner gleich 1 mm, besonders bevorzugt kleiner gleich 0,5 mm ist. Auf diese Weise wird außerdem sichergestellt, dass die Korngrenzen bzw. die leitenden Strukturen zumindest in einer Richtung relativ homogen über den Grundkörper verteilt sind. Dies wirkt sich insbesondere bei der Anwendung für Solarzellen positiv aus, wobei typische laterale Abmessungen des Grundkörpers in diesem Fall zwischen 100 mm × 100 mm und 450 mm × 450 mm, insbesondere 156 mm × 156 mm betragen bzw. weist der Grundkörper typischerweise einen Durchmesser zwischen 100 mm und 450 mm, insbesondere 156 mm bzw. zwischen 6‘‘ und 8‘‘ auf.
Wie bereits erwähnt, ist für das Erzeugen von elektrisch leitenden Strukturen im ersten Halbleitermaterial der Unterschied der Bandlücken zwischen erstem und zweitem Halbleitermaterial ausschlaggebend. Entsprechend große Unterschiede lassen sich umso leichter gewährleisten, je größer die Bandlücke des zweiten Halbleitermaterials ist. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die zweite Bandlücke größer gleich 1,7 eV, bevorzugt größer gleich 3 eV, besonders bevorzugt größer gleich 3,6 eV, insbesondere größer gleich 5 eV ist. Ebenso ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass die zweite Bandlücke größer gleich 1,7 eV, bevorzugt größer gleich 3 eV, besonders bevorzugt größer gleich 3,6 eV, insbesondere größer gleich 5 eV ist.
Nitride eignen sich aufgrund ihrer großen Bandlücken besonders gut als zweites Halbleitermaterial. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um ein Nitrid oder Carbonitrid handelt, vorzugsweise um AlN, GaN, BN, InN, TiN oder Si₃N₄. Ebenso ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um ein Nitrid oder Carbonitrid handelt, vorzugsweise um AlN, GaN, BN, InN, TiN oder Si₃N₄.
Kovalente Nitride können insbesondere III-V-Halbleiter bilden. Selbstverständlich kann es sich beim zweiten Halbleitermaterial aber auch um andere III-V-Halbleiter oder aber auch II-VI-Halbleiter handeln. Dabei gibt es keine Einschränkung auf binäre Systeme, d.h. beim zweiten Halbleitermaterial kann es sich beispielsweise auch um ein ternäres oder quaternäres System handeln. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um einen II-VI-Halbleiter oder einen III-V-Halbleiter handelt, wobei es sich insbesondere um eine binäre, bevorzugt um eine ternäre, besonders bevorzugt um eine quaternäre Verbindung handelt.
Im Hinblick auf II-VI-Halbleiter sei bemerkt, dass statt Be auch Pb als Konstituent einer Verbindung Verwendung finden kann, obgleich Pb nicht in derselben Hauptgruppe wie Be ist. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um eine binäre Verbindung aus zwei chemischen Elementen handelt, wobei das erste chemische Element ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zn, Cd, Pb, Mg, Ca, Sr und Ba und wobei das zweite chemische Element ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus O, S, Se und Te. Entsprechend ergeben sich grundsätzlich die folgenden Möglichkeiten für chemische Verbindungen für ein solches zweites Halbleitermaterial: ZnO, CdO, PbO, MgO, CaO, SrO, BaO, ZnS, CdS, PbS, MgS, CaS, SrS, BaS, ZnSe, CdSe, PbSe, MgSe, CaSe, SrSe, BaSe, ZnTe, CdTe, PbTe, MgTe, CaTe, SrTe, BaTe. Analog ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um eine ternäre Verbindung aus drei chemischen Elementen handelt, wobei das erste chemische Element und das zweite chemische Element ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zn, Cd, Pb, Mg, Ca, Sr und Ba und wobei das dritte chemische Element ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus O, S, Se und Te. Entsprechend ergeben sich grundsätzlich die folgenden Möglichkeiten für chemische Verbindungen für ein solches zweites Halbleitermaterial: ZnZnO, CdZnO, PbZnO, MgZnO, CaZnO, SrZnO, BaZnO, ZnCdO, CdCdO, PbCdO, MgCdO, CaCdO, SrCdO, BaCdO, ZnPbO, CdPbO, PbPbO, MgPbO, CaPbO, SrPbO, BaPbO, ZnMgO, CdMgO, PbMgO, MgMgO, CaMgO, SrMgO, BaMgO, ZnCaO, CdCaO, PbCaO, MgCaO, CaCaO, SrCaO, BaCaO, ZnSrO, CdSrO, PbSrO, MgSrO, CaSrO, SrSrO, BaSrO, ZnBaO, CdBaO, PbBaO, MgBaO, CaBaO, SrBaO, BaBaO, ZnZnS, CdZnS, PbZnS, MgZnS, CaZnS, SrZnS, BaZnS, ZnCdS, CdCdS, PbCdS, MgCdS, CaCdS, SrCdS, BaCdS, ZnPbS, CdPbS, PbPbS, MgPbS, CaPbS, SrPbS, BaPbS, ZnMgS, CdMgS, PbMgS, MgMgS, CaMgS, SrMgS, BaMgS, ZnCaS, CdCaS, PbCaS, MgCaS, CaCaS, SrCaS, BaCaS, ZnSrS, CdSrS, PbSrS, MgSrS, CaSrS, SrSrS, BaSrS, ZnBaS, CdBaS, PbBaS, MgBaS, CaBaS, SrBaS, BaBaS, ZnZnSe, CdZnSe, PbZnSe, MgZnSe, CaZnSe, SrZnSe, BaZnSe, ZnCdSe, CdCdSe, PbCdSe, MgCdSe, CaCdSe, SrCdSe, BaCdSe, ZnPbSe, CdPbSe, PbPbSe, MgPbSe, CaPbSe, SrPbSe, BaPbSe, ZnMgSe, CdMgSe, PbMgSe, MgMgSe, CaMgSe, 5SrMgSe, BaMgSe, ZnCaSe, CdCaSe, PbCaSe, MgCaSe, CaCaSe, SrCaSe, BaCaSe, ZnSrSe, CdSrSe, PbSrSe, MgSrSe, CaSrSe, SrSrSe, BaSrSe, ZnBaSe, CdBaSe, PbBaSe, MgBaSe, CaBaSe, SrBaSe, BaBaSe, ZnZnTe, CdZnTe, PbZnTe, MgZnTe, CaZnTe, SrZnTe, BaZnTe, ZnCdTe, CdCdTe, PbCdTe, MgCdTe, CaCdTe, SrCdTe, BaCdTe, ZnPbTe, CdPbTe, PbPbTe, MgPbTe, CaPbTe, SrPbTe, BaPbTe, ZnMgTe, CdMgTe, PbMgTe, MgMgTe, CaMgTe, SrMgTe, BaMgTe, ZnCaTe, CdCaTe, PbCaTe, MgCaTe, CaCaTe, SrCaTe, BaCaTe, ZnSrTe, CdSrTe, PbSrTe, MgSrTe, CaSrTe, SrSrTe, BaSrTe, ZnBaTe, CdBaTe, PbBaTe, MgBaTe, CaBaTe, SrBaTe, BaBaTe.
Analog ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um eine quaternäre Verbindung aus vier chemischen Elementen handelt, wobei das erste chemische Element, das zweite chemische Element und das dritte chemische Element ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zn, Cd, Pb, Mg, Ca, Sr und Ba und wobei das vierte chemische Element ausgewählt ist aus der Gruppe aus O, S, Se und Te. Entsprechend ergeben sich grundsätzlich die folgenden Möglichkeiten für chemische Verbindungen für ein solches zweites Halbleitermaterial: ZnZnZnO, CdZnZnO, PbZnZnO, MgZnZnO, CaZnZnO, SrZnZnO, BaZnZnO, ZnCdZnO, CdCdZnO, PbCdZnO, MgCdZnO, CaCdZnO, SrCdZnO, BaCdZnO, ZnPbZnO, CdPbZnO, PbPbZnO, MgPbZnO, CaPbZnO, SrPbZnO, BaPbZnO, ZnMgZnO, CdMgZnO, PbMgZnO, MgMgZnO, CaMgZnO, SrMgZnO, BaMgZnO, ZnCaZnO, CdCaZnO, PbCaZnO, MgCaZnO, CaCaZnO, SrCaZnO, BaCaZnO, ZnSrZnO, CdSrZnO, PbSrZnO, MgSrZnO, CaSrZnO, SrSrZnO, BaSrZnO, ZnBaZnO, CdBaZnO, PbBaZnO, MgBaZnO, CaBaZnO, SrBaZnO, BaBaZnO, ZnZnCdO, CdZnCdO, PbZnCdO, MgZnCdO, CaZnCdO, SrZnCdO, BaZnCdO, ZnCdCdO, CdCdCdO, PbCdCdO, MgCdCdO, CaCdCdO, SrCdCdO, BaCdCdO, ZnPbCdO, CdPbCdO, PbPbCdO, MgPbCdO, CaPbCdO, SrPbCdO, BaPbCdO, ZnMgCdO, CdMgCdO, PbMgCdO, MgMgCdO, CaMgCdO, SrMgCdO, BaMgCdO, ZnCaCdO, CdCaCdO, PbCaCdO, MgCaCdO, CaCaCdO, SrCaCdO, BaCaCdO, ZnSrCdO, CdSrCdO, PbSrCdO, MgSrCdO, CaSrCdO, SrSrCdO, BaSrCdO, ZnBaCdO, CdBaCdO, PbBaCdO, MgBaCdO, CaBaCdO, SrBaCdO, BaBaCdO, ZnZnPbO, CdZnPbO, PbZnPbO, MgZnPbO, CaZnPbO, SrZnPbO, BaZnPbO, ZnCdPbO, CdCdPbO, PbCdPbO, MgCdPbO, CaCdPbO, SrCdPbO, BaCdPbO, ZnPbPbO, CdPbPbO, PbPbPbO, MgPbPbO, CaPbPbO, SrPbPbO, BaPbPbO, ZnMgPbO, CdMgPbO, PbMgPbO, MgMgPbO, CaMgPbO, SrMgPbO, BaMgPbO, ZnCaPbO, CdCaPbO, PbCaPbO, MgCaPbO, CaCaPbO, SrCaPbO, BaCaPbO, ZnSrPbO, CdSrPbO, PbSrPbO, MgSrPbO, CaSrPbO, SrSrPbO, BaSrPbO, ZnBaPbO, CdBaPbO, PbBaPbO, MgBaPbO, CaBaPbO, SrBaPbO, BaBaPbO, ZnZnMgO, CdZnMgO, PbZnMgO, MgZnMgO, CaZnMgO, SrZnMgO, BaZnMgO, ZnCdMgO, CdCdMgO, PbCdMgO, MgCdMgO, CaCdMgO, SrCdMgO, BaCdMgO, ZnPbMgO, CdPbMgO, PbPbMgO, MgPbMgO, CaPbMgO, SrPbMgO, BaPbMgO, ZnMgMgO, CdMgMgO, PbMgMgO, MgMgMgO, CaMgMgO, SrMgMgO, BaMgMgO, ZnCaMgO, CdCaMgO, PbCaMgO, MgCaMgO, CaCaMgO, SrCaMgO, BaCaMgO, ZnSrMgO, CdSrMgO, PbSrMgO, MgSrMgO, CaSrMgO, SrSrMgO, BaSrMgO, ZnBaMgO, CdBaMgO, PbBaMgO, MgBaMgO, CaBaMgO, SrBaMgO, BaBaMgO, ZnZnCaO, CdZnCaO, PbZnCaO, MgZnCaO, CaZnCaO, SrZnCaO, BaZnCaO, ZnCdCaO, CdCdCaO, PbCdCaO, MgCdCaO, CaCdCaO, SrCdCaO, BaCdCaO, ZnPbCaO, CdPbCaO, PbPbCaO, MgPbCaO, CaPbCaO, SrPbCaO, BaPbCaO, ZnMgCaO, CdMgCaO, PbMgCaO, MgMgCaO, CaMgCaO, SrMgCaO, BaMgCaO, ZnCaCaO, CdCaCaO, PbCaCaO, MgCaCaO, CaCaCaO, SrCaCaO, BaCaCaO, ZnSrCaO, CdSrCaO, PbSrCaO, MgSrCaO, CaSrCaO, SrSrCaO, BaSrCaO, ZnBaCaO, CdBaCaO, PbBaCaO, MgBaCaO, CaBaCaO, SrBaCaO, BaBaCaO, ZnZnSrO, CdZnSrO, PbZnSrO, MgZnSrO, CaZnSrO, SrZnSrO, BaZnSrO, ZnCdSrO, CdCdSrO, PbCdSrO, MgCdSrO, CaCdSrO, SrCdSrO, BaCdSrO, ZnPbSrO, CdPbSrO, PbPbSrO, MgPbSrO, CaPbSrO, SrPbSrO, BaPbSrO, ZnMgSrO, CdMgSrO, PbMgSrO, MgMgSrO, CaMgSrO, SrMgSrO, BaMgSrO, ZnCaSrO, CdCaSrO, PbCaSrO, MgCaSrO, CaCaSrO, SrCaSrO, BaCaSrO, ZnSrSrO, CdSrSrO, PbSrSrO, MgSrSrO, CaSrSrO, SrSrSrO, BaSrSrO, ZnBaSrO, CdBaSrO, PbBaSrO, MgBaSrO, CaBaSrO, SrBaSrO, BaBaSrO, ZnZnBaO, CdZnBaO, PbZnBaO, MgZnBaO, CaZnBaO, SrZnBaO, BaZnBaO, ZnCdBaO, CdCdBaO, PbCdBaO, MgCdBaO, CaCdBaO, SrCdBaO, BaCdBaO, ZnPbBaO, CdPbBaO, PbPbBaO, MgPbBaO, CaPbBaO, SrPbBaO, BaPbBaO, ZnMgBaO, CdMgBaO, PbMgBaO, MgMgBaO, CaMgBaO, SrMgBaO, BaMgBaO, ZnCaBaO, CdCaBaO, PbCaBaO, MgCaBaO, CaCaBaO, SrCaBaO, BaCaBaO, ZnSrBaO, CdSrBaO, PbSrBaO, MgSrBaO, CaSrBaO, SrSrBaO, BaSrBaO, ZnBaBaO, CdBaBaO, PbBaBaO, MgBaBaO, CaBaBaO, SrBaBaO, BaBaBaO, ZnZnZnS, CdZnZnS, PbZnZnS, MgZnZnS, CaZnZnS, SrZnZnS, BaZnZnS, ZnCdZnS, CdCdZnS, PbCdZnS, MgCdZnS, CaCdZnS, SrCdZnS, BaCdZnS, ZnPbZnS, CdPbZnS, PbPbZnS, MgPbZnS, CaPbZnS, SrPbZnS, BaPbZnS, ZnMgZnS, CdMgZnS, PbMgZnS, MgMgZnS, CaMgZnS, SrMgZnS, BaMgZnS, ZnCaZnS, CdCaZnS, PbCaZnS, MgCaZnS, CaCaZnS, SrCaZnS, BaCaZnS, ZnSrZnS, CdSrZnS, PbSrZnS, MgSrZnS, CaSrZnS, SrSrZnS, BaSrZnS, ZnBaZnS, CdBaZnS, PbBaZnS, MgBaZnS, CaBaZnS, SrBaZnS, BaBaZnS, ZnZnCdS, CdZnCdS, PbZnCdS, MgZnCdS, CaZnCdS, SrZnCdS, BaZnCdS, ZnCdCdS, CdCdCdS, PbCdCdS, MgCdCdS, CaCdCdS, SrCdCdS, BaCdCdS, ZnPbCdS, CdPbCdS, PbPbCdS, MgPbCdS, CaPbCdS, SrPbCdS, BaPbCdS, ZnMgCdS, CdMgCdS, PbMgCdS, MgMgCdS, CaMgCdS, SrMgCdS, BaMgCdS, ZnCaCdS, CdCaCdS, PbCaCdS, MgCaCdS, CaCaCdS, SrCaCdS, BaCaCdS, ZnSrCdS, CdSrCdS, PbSrCdS, MgSrCdS, CaSrCdS, SrSrCdS, BaSrCdS, ZnBaCdS, CdBaCdS, PbBaCdS, MgBaCdS, CaBaCdS, SrBaCdS, BaBaCdS, ZnZnPbS, CdZnPbS, PbZnPbS, MgZnPbS, CaZnPbS, SrZnPbS, BaZnPbS, ZnCdPbS, CdCdPbS, PbCdPbS, MgCdPbS, CaCdPbS, SrCdPbS, BaCdPbS, ZnPbPbS, CdPbPbS, PbPbPbS, MgPbPbS, CaPbPbS, SrPbPbS, BaPbPbS, ZnMgPbS, CdMgPbS, PbMgPbS, MgMgPbS, CaMgPbS, SrMgPbS, BaMgPbS, ZnCaPbS, CdCaPbS, PbCaPbS, MgCaPbS, CaCaPbS, SrCaPbS, BaCaPbS, ZnSrPbS, CdSrPbS, PbSrPbS, MgSrPbS, CaSrPbS, SrSrPbS, BaSrPbS, ZnBaPbS, CdBaPbS, PbBaPbS, MgBaPbS, CaBaPbS, SrBaPbS, BaBaPbS, ZnZnMgS, CdZnMgS, PbZnMgS, MgZnMgS, CaZnMgS, SrZnMgS, BaZnMgS, ZnCdMgS, CdCdMgS, PbCdMgS, MgCdMgS, CaCdMgS, SrCdMgS, BaCdMgS, ZnPbMgS, CdPbMgS, PbPbMgS, MgPbMgS, CaPbMgS, SrPbMgS, BaPbMgS, ZnMgMgS, CdMgMgS, PbMgMgS, MgMgMgS, CaMgMgS, SrMgMgS, BaMgMgS, ZnCaMgS, CdCaMgS, PbCaMgS, MgCaMgS, CaCaMgS, SrCaMgS, BaCaMgS, ZnSrMgS, CdSrMgS, PbSrMgS, MgSrMgS, CaSrMgS, SrSrMgS, BaSrMgS, ZnBaMgS, CdBaMgS, PbBaMgS, MgBaMgS, CaBaMgS, SrBaMgS, BaBaMgS, ZnZnCaS, CdZnCaS, PbZnCaS, MgZnCaS, CaZnCaS, SrZnCaS, BaZnCaS, ZnCdCaS, CdCdCaS, PbCdCaS, MgCdCaS, CaCdCaS, SrCdCaS, BaCdCaS, ZnPbCaS, CdPbCaS, PbPbCaS, MgPbCaS, CaPbCaS, SrPbCaS, BaPbCaS, ZnMgCaS, CdMgCaS, PbMgCaS, MgMgCaS, CaMgCaS, SrMgCaS, BaMgCaS, ZnCaCaS, CdCaCaS, PbCaCaS, MgCaCaS, CaCaCaS, SrCaCaS, BaCaCaS, ZnSrCaS, CdSrCaS, PbSrCaS, MgSrCaS, CaSrCaS, SrSrCaS, BaSrCaS, ZnBaCaS, CdBaCaS, PbBaCaS, MgBaCaS, CaBaCaS, SrBaCaS, BaBaCaS, ZnZnSrS, CdZnSrS, PbZnSrS, MgZnSrS, CaZnSrS, SrZnSrS, BaZnSrS, ZnCdSrS, CdCdSrS, PbCdSrS, MgCdSrS, CaCdSrS, SrCdSrS, BaCdSrS, ZnPbSrS, CdPbSrS, PbPbSrS, MgPbSrS, CaPbSrS, SrPbSrS, BaPbSrS, ZnMgSrS, CdMgSrS, PbMgSrS, MgMgSrS, CaMgSrS, SrMgSrS, BaMgSrS, ZnCaSrS, CdCaSrS, PbCaSrS, MgCaSrS, CaCaSrS, SrCaSrS, BaCaSrS, ZnSrSrS, CdSrSrS, PbSrSrS, MgSrSrS, CaSrSrS, SrSrSrS, BaSrSrS, ZnBaSrS, CdBaSrS, PbBaSrS, MgBaSrS, CaBaSrS, SrBaSrS, BaBaSrS, ZnZnBaS, CdZnBaS, PbZnBaS, MgZnBaS, CaZnBaS, SrZnBaS, BaZnBaS, ZnCdBaS, CdCdBaS, PbCdBaS, MgCdBaS, CaCdBaS, SrCdBaS, BaCdBaS, ZnPbBaS, CdPbBaS, PbPbBaS, MgPbBaS, CaPbBaS, SrPbBaS, BaPbBaS, ZnMgBaS, CdMgBaS, PbMgBaS, MgMgBaS, CaMgBaS, SrMgBaS, BaMgBaS, ZnCaBaS, CdCaBaS, PbCaBaS, MgCaBaS, CaCaBaS, SrCaBaS, BaCaBaS, ZnSrBaS, CdSrBaS, PbSrBaS, MgSrBaS, CaSrBaS, SrSrBaS, BaSrBaS, ZnBaBaS, CdBaBaS, PbBaBaS, MgBaBaS, CaBaBaS, SrBaBaS, BaBaBaS, ZnZnZnSe, CdZnZnSe, PbZnZnSe, MgZnZnSe, CaZnZnSe, SrZnZnSe, BaZnZnSe, ZnCdZnSe, CdCdZnSe, PbCdZnSe, MgCdZnSe, CaCdZnSe, SrCdZnSe, BaCdZnSe, ZnPbZnSe, CdPbZnSe, PbPbZnSe, MgPbZnSe, CaPbZnSe, SrPbZnSe, BaPbZnSe, ZnMgZnSe, CdMgZnSe, PbMgZnSe, MgMgZnSe, CaMgZnSe, SrMgZnSe, BaMgZnSe, ZnCaZnSe, CdCaZnSe, PbCaZnSe, MgCaZnSe, CaCaZnSe, SrCaZnSe, BaCaZnSe, ZnSrZnSe, CdSrZnSe, PbSrZnSe, MgSrZnSe, CaSrZnSe, SrSrZnSe, BaSrZnSe, ZnBaZnSe, CdBaZnSe, PbBaZnSe, MgBaZnSe, CaBaZnSe, SrBaZnSe, BaBaZnSe, ZnZnCdSe, CdZnCdSe, PbZnCdSe, MgZnCdSe, CaZnCdSe, SrZnCdSe, BaZnCdSe, ZnCdCdSe, CdCdCdSe, PbCdCdSe, MgCdCdSe, CaCdCdSe, SrCdCdSe, BaCdCdSe, ZnPbCdSe, CdPbCdSe, PbPbCdSe, MgPbCdSe, CaPbCdSe, SrPbCdSe, BaPbCdSe, ZnMgCdSe, CdMgCdSe, PbMgCdSe, MgMgCdSe, CaMgCdSe, SrMgCdSe, BaMgCdSe, ZnCaCdSe, CdCaCdSe, PbCaCdSe, MgCaCdSe, CaCaCdSe, SrCaCdSe, BaCaCdSe, ZnSrCdSe, CdSrCdSe, PbSrCdSe, MgSrCdSe, CaSrCdSe, SrSrCdSe, BaSrCdSe, ZnBaCdSe, CdBaCdSe, PbBaCdSe, MgBaCdSe, CaBaCdSe, SrBaCdSe, BaBaCdSe, ZnZnPbSe, CdZnPbSe, PbZnPbSe, MgZnPbSe, CaZnPbSe, SrZnPbSe, BaZnPbSe, ZnCdPbSe, CdCdPbSe, PbCdPbSe, MgCdPbSe, CaCdPbSe, SrCdPbSe, BaCdPbSe, ZnPbPbSe, CdPbPbSe, PbPbPbSe, MgPbPbSe, CaPbPbSe, SrPbPbSe, BaPbPbSe, ZnMgPbSe, CdMgPbSe, PbMgPbSe, MgMgPbSe, CaMgPbSe, SrMgPbSe, BaMgPbSe, ZnCaPbSe, CdCaPbSe, PbCaPbSe, MgCaPbSe, CaCaPbSe, SrCaPbSe, BaCaPbSe, ZnSrPbSe, CdSrPbSe, PbSrPbSe, MgSrPbSe, CaSrPbSe, SrSrPbSe, BaSrPbSe, ZnBaPbSe, CdBaPbSe, PbBaPbSe, MgBaPbSe, CaBaPbSe, SrBaPbSe, BaBaPbSe, ZnZnMgSe, CdZnMgSe, PbZnMgSe, MgZnMgSe, CaZnMgSe, SrZnMgSe, BaZnMgSe, ZnCdMgSe, CdCdMgSe, PbCdMgSe, MgCdMgSe, CaCdMgSe, SrCdMgSe, BaCdMgSe, ZnPbMgSe, CdPbMgSe, PbPbMgSe, MgPbMgSe, CaPbMgSe, SrPbMgSe, BaPbMgSe, ZnMgMgSe, CdMgMgSe, PbMgMgSe, MgMgMgSe, CaMgMgSe, SrMgMgSe, BaMgMgSe, ZnCaMgSe, CdCaMgSe, PbCaMgSe, MgCaMgSe, CaCaMgSe, SrCaMgSe, BaCaMgSe, ZnSrMgSe, CdSrMgSe, PbSrMgSe, MgSrMgSe, CaSrMgSe, SrSrMgSe, BaSrMgSe, ZnBaMgSe, CdBaMgSe, PbBaMgSe, MgBaMgSe, CaBaMgSe, SrBaMgSe, BaBaMgSe, ZnZnCaSe, CdZnCaSe, PbZnCaSe, MgZnCaSe, CaZnCaSe, SrZnCaSe, BaZnCaSe, ZnCdCaSe, CdCdCaSe, PbCdCaSe, MgCdCaSe, CaCdCaSe, SrCdCaSe, BaCdCaSe, ZnPbCaSe, CdPbCaSe, PbPbCaSe, MgPbCaSe, CaPbCaSe, SrPbCaSe, BaPbCaSe, ZnMgCaSe, CdMgCaSe, PbMgCaSe, MgMgCaSe, CaMgCaSe, SrMgCaSe, BaMgCaSe, ZnCaCaSe, CdCaCaSe, PbCaCaSe, MgCaCaSe, CaCaCaSe, SrCaCaSe, BaCaCaSe, ZnSrCaSe, CdSrCaSe, PbSrCaSe, MgSrCaSe, CaSrCaSe, SrSrCaSe, BaSrCaSe, ZnBaCaSe, CdBaCaSe, PbBaCaSe, MgBaCaSe, CaBaCaSe, SrBaCaSe, BaBaCaSe, ZnZnSrSe, CdZnSrSe, PbZnSrSe, MgZnSrSe, CaZnSrSe, SrZnSrSe, BaZnSrSe, ZnCdSrSe, CdCdSrSe, PbCdSrSe, MgCdSrSe, CaCdSrSe, SrCdSrSe, BaCdSrSe, ZnPbSrSe, CdPbSrSe, PbPbSrSe, MgPbSrSe, CaPbSrSe, SrPbSrSe, BaPbSrSe, ZnMgSrSe, CdMgSrSe, PbMgSrSe, MgMgSrSe, CaMgSrSe, SrMgSrSe, BaMgSrSe, ZnCaSrSe, CdCaSrSe, PbCaSrSe, MgCaSrSe, CaCaSrSe, SrCaSrSe, BaCaSrSe, ZnSrSrSe, CdSrSrSe, PbSrSrSe, MgSrSrSe, CaSrSrSe, SrSrSrSe, BaSrSrSe, ZnBaSrSe, CdBaSrSe, PbBaSrSe, MgBaSrSe, CaBaSrSe, SrBaSrSe, BaBaSrSe, ZnZnBaSe, CdZnBaSe, PbZnBaSe, MgZnBaSe, CaZnBaSe, SrZnBaSe, BaZnBaSe, ZnCdBaSe, CdCdBaSe, PbCdBaSe, MgCdBaSe, CaCdBaSe, SrCdBaSe, BaCdBaSe, ZnPbBaSe, CdPbBaSe, PbPbBaSe, MgPbBaSe, CaPbBaSe, SrPbBaSe, BaPbBaSe, ZnMgBaSe, CdMgBaSe, PbMgBaSe, MgMgBaSe, CaMgBaSe, SrMgBaSe, BaMgBaSe, ZnCaBaSe, CdCaBaSe, PbCaBaSe, MgCaBaSe, CaCaBaSe, SrCaBaSe, BaCaBaSe, ZnSrBaSe, CdSrBaSe, PbSrBaSe, MgSrBaSe, CaSrBaSe, SrSrBaSe, BaSrBaSe, ZnBaBaSe, CdBaBaSe, PbBaBaSe, MgBaBaSe, CaBaBaSe, SrBaBaSe, BaBaBaSe, ZnZnZnTe, CdZnZnTe, PbZnZnTe, MgZnZnTe, CaZnZnTe, SrZnZnTe, BaZnZnTe, ZnCdZnTe, CdCdZnTe, PbCdZnTe, MgCdZnTe, CaCdZnTe, SrCdZnTe, BaCdZnTe, ZnPbZnTe, CdPbZnTe, PbPbZnTe, MgPbZnTe, CaPbZnTe, SrPbZnTe, BaPbZnTe, ZnMgZnTe, CdMgZnTe, PbMgZnTe, MgMgZnTe, CaMgZnTe, SrMgZnTe, BaMgZnTe, ZnCaZnTe, CdCaZnTe, PbCaZnTe, MgCaZnTe, CaCaZnTe, SrCaZnTe, BaCaZnTe, ZnSrZnTe, CdSrZnTe, PbSrZnTe, MgSrZnTe, CaSrZnTe, SrSrZnTe, BaSrZnTe, ZnBaZnTe, CdBaZnTe, PbBaZnTe, MgBaZnTe, CaBaZnTe, SrBaZnTe, BaBaZnTe, ZnZnCdTe, CdZnCdTe, PbZnCdTe, MgZnCdTe, CaZnCdTe, SrZnCdTe, BaZnCdTe, ZnCdCdTe, CdCdCdTe, PbCdCdTe, MgCdCdTe, CaCdCdTe, SrCdCdTe, BaCdCdTe, ZnPbCdTe, CdPbCdTe, PbPbCdTe, MgPbCdTe, CaPbCdTe, SrPbCdTe, BaPbCdTe, ZnMgCdTe, CdMgCdTe, PbMgCdTe, MgMgCdTe, CaMgCdTe, SrMgCdTe, BaMgCdTe, ZnCaCdTe, CdCaCdTe, PbCaCdTe, MgCaCdTe, CaCaCdTe, SrCaCdTe, BaCaCdTe, ZnSrCdTe, CdSrCdTe, PbSrCdTe, MgSrCdTe, CaSrCdTe, SrSrCdTe, BaSrCdTe, ZnBaCdTe, CdBaCdTe, PbBaCdTe, MgBaCdTe, CaBaCdTe, SrBaCdTe, BaBaCdTe, ZnZnPbTe, CdZnPbTe, PbZnPbTe, MgZnPbTe, CaZnPbTe, SrZnPbTe, BaZnPbTe, ZnCdPbTe, CdCdPbTe, PbCdPbTe, MgCdPbTe, CaCdPbTe, SrCdPbTe, BaCdPbTe, ZnPbPbTe, CdPbPbTe, PbPbPbTe, MgPbPbTe, CaPbPbTe, SrPbPbTe, BaPbPbTe, ZnMgPbTe, CdMgPbTe, PbMgPbTe, MgMgPbTe, CaMgPbTe, SrMgPbTe, BaMgPbTe, ZnCaPbTe, CdCaPbTe, PbCaPbTe, MgCaPbTe, CaCaPbTe, SrCaPbTe, BaCaPbTe, ZnSrPbTe, CdSrPbTe, PbSrPbTe, MgSrPbTe, CaSrPbTe, SrSrPbTe, BaSrPbTe, ZnBaPbTe, CdBaPbTe, PbBaPbTe, MgBaPbTe, CaBaPbTe, SrBaPbTe, BaBaPbTe, ZnZnMgTe, CdZnMgTe, PbZnMgTe, MgZnMgTe, CaZnMgTe, SrZnMgTe, BaZnMgTe, ZnCdMgTe, CdCdMgTe, PbCdMgTe, MgCdMgTe, CaCdMgTe, SrCdMgTe, BaCdMgTe, ZnPbMgTe, CdPbMgTe, PbPbMgTe, MgPbMgTe, CaPbMgTe, SrPbMgTe, BaPbMgTe, ZnMgMgTe, CdMgMgTe, PbMgMgTe, MgMgMgTe, CaMgMgTe, SrMgMgTe, BaMgMgTe, ZnCaMgTe, CdCaMgTe, PbCaMgTe, MgCaMgTe, CaCaMgTe, SrCaMgTe, BaCaMgTe, ZnSrMgTe, CdSrMgTe, PbSrMgTe, MgSrMgTe, CaSrMgTe, SrSrMgTe, BaSrMgTe, ZnBaMgTe, CdBaMgTe, PbBaMgTe, MgBaMgTe, CaBaMgTe, SrBaMgTe, BaBaMgTe, ZnZnCaTe, CdZnCaTe, PbZnCaTe, MgZnCaTe, CaZnCaTe, SrZnCaTe, BaZnCaTe, ZnCdCaTe, CdCdCaTe, PbCdCaTe, MgCdCaTe, CaCdCaTe, SrCdCaTe, BaCdCaTe, ZnPbCaTe, CdPbCaTe, PbPbCaTe, MgPbCaTe, CaPbCaTe, SrPbCaTe, BaPbCaTe, ZnMgCaTe, CdMgCaTe, PbMgCaTe, MgMgCaTe, CaMgCaTe, SrMgCaTe, BaMgCaTe, ZnCaCaTe, CdCaCaTe, PbCaCaTe, MgCaCaTe, CaCaCaTe, SrCaCaTe, BaCaCaTe, ZnSrCaTe, CdSrCaTe, PbSrCaTe, MgSrCaTe, CaSrCaTe, SrSrCaTe, BaSrCaTe, ZnBaCaTe, CdBaCaTe, PbBaCaTe, MgBaCaTe, CaBaCaTe, SrBaCaTe, BaBaCaTe, ZnZnSrTe, CdZnSrTe, PbZnSrTe, MgZnSrTe, CaZnSrTe, SrZnSrTe, BaZnSrTe, ZnCdSrTe, CdCdSrTe, PbCdSrTe, MgCdSrTe, CaCdSrTe, SrCdSrTe, BaCdSrTe, ZnPbSrTe, CdPbSrTe, PbPbSrTe, MgPbSrTe, CaPbSrTe, SrPbSrTe, BaPbSrTe, ZnMgSrTe, CdMgSrTe, PbMgSrTe, MgMgSrTe, CaMgSrTe, SrMgSrTe, BaMgSrTe, ZnCaSrTe, CdCaSrTe, PbCaSrTe, MgCaSrTe, CaCaSrTe, SrCaSrTe, BaCaSrTe, ZnSrSrTe, CdSrSrTe, PbSrSrTe, MgSrSrTe, CaSrSrTe, SrSrSrTe, BaSrSrTe, ZnBaSrTe, CdBaSrTe, PbBaSrTe, MgBaSrTe, CaBaSrTe, SrBaSrTe, BaBaSrTe, ZnZnBaTe, CdZnBaTe, PbZnBaTe, MgZnBaTe, CaZnBaTe, SrZnBaTe, BaZnBaTe, ZnCdBaTe, CdCdBaTe, PbCdBaTe, MgCdBaTe, CaCdBaTe, SrCdBaTe, BaCdBaTe, ZnPbBaTe, CdPbBaTe, PbPbBaTe, MgPbBaTe, CaPbBaTe, SrPbBaTe, BaPbBaTe, ZnMgBaTe, CdMgBaTe, PbMgBaTe, MgMgBaTe, CaMgBaTe, SrMgBaTe, BaMgBaTe, ZnCaBaTe, CdCaBaTe, PbCaBaTe, MgCaBaTe, CaCaBaTe, SrCaBaTe, BaCaBaTe, ZnSrBaTe, CdSrBaTe, PbSrBaTe, MgSrBaTe, CaSrBaTe, SrSrBaTe, BaSrBaTe, ZnBaBaTe, CdBaBaTe, PbBaBaTe, MgBaBaTe, CaBaBaTe, SrBaBaTe, BaBaBaTe.
Im Hinblick auf II-VI-Halbleiter ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um eine binäre Verbindung aus zwei chemischen Elementen handelt, wobei das erste chemische Element ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus B, Al, Ga, In, Tl, Sc und Y und wobei das zweite chemische Element ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus N, P, As, Sb und Bi. Entsprechend ergeben sich grundsätzlich die folgenden Möglichkeiten für chemische Verbindungen für ein solches zweites Halbleitermaterial: BN, AlN, GaN, InN, TlN, ScN, YN, BP, AlP, GaP, InP, TlP, ScP, YP, BAs, AlAs, GaAs, InAs, TlAs, ScAs, YAs, BSb, AlSb, GaSb, InSb, TlSb, ScSb, YSb, BBi, AlBi, GaBi, InBi, 5TlBi, ScBi, YBi.
Analog ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um eine ternäre Verbindung aus drei chemischen Elementen handelt, wobei das erste chemische Element und das zweite chemische Element ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus B, Al, Ga, In, Tl, Sc und Y und wobei das dritte chemische Element ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus N, P, As, Sb und Bi. Entsprechend ergeben sich grundsätzlich die folgenden Möglichkeiten für chemische Verbindungen für ein solches zweites Halbleitermaterial: BBN, AlBN, GaBN, InBN, TlBN, ScBN, YBN, BAlN, AlAlN, GaAlN, InAlN, TlAlN, ScAlN, YAlN, BGaN, AlGaN, GaGaN, InGaN, TlGaN, ScGaN, 20YGaN, BInN, AlInN, GaInN, InInN, TlInN, ScInN, YInN, BTlN, AlTlN, GaTlN, InTlN, TlTlN, ScTlN, YTlN, BScN, AlScN, GaScN, InScN, TlScN, ScScN, YScN, BYN, AlYN, GaYN, InYN, TlYN, ScYN, YYN, BBP, AlBP, GaBP, InBP, TlBP, ScBP, YBP, BAlP, AlAlP, GaAlP, InAlP, TlAlP, ScAlP, YAlP, BGaP, AlGaP, GaGaP, InGaP, 25TlGaP, ScGaP, YGaP, BInP, AlInP, GaInP, InInP, TlInP, ScInP, YInP, BTlP, AlTlP, GaTlP, InTlP, TlTlP, ScTlP, YTlP, BScP, AlScP, GaScP, InScP, TlScP, ScScP, YScP, BYP, AlYP, GaYP, InYP, TlYP, ScYP, YYP, BBAs, AlBAs, GaBAs, InBAs, TlBAs, ScBAs, YBAs, BAlAs, AlAlAs, GaAlAs, InAlAs, TlAlAs, ScAlAs, 30YAlAs, BGaAs, AlGaAs, GaGaAs, InGaAs, TlGaAs, ScGaAs, YGaAs, BInAs, AlInAs, GaInAs, InInAs, TlInAs, ScInAs, YInAs, BTlAs, AlTlAs, GaTlAs, InTlAs, TlTlAs, ScTlAs, YTlAs, BScAs, AlScAs, GaScAs, InScAs, TlScAs, ScScAs, YScAs, BYAs, AlYAs, GaYAs, InYAs, TlYAs, ScYAs, YYAs, BBSb, AlBSb, GaBSb, InBSb, TlBSb, ScBSb, YBSb, BAlSb, AlAlSb, GaAlSb, InAlSb, TlAlSb, ScAlSb, YAlSb, BGaSb, AlGaSb, GaGaSb, InGaSb, TlGaSb, ScGaSb, YGaSb, BInSb, AlInSb, GaInSb, InInSb, TlInSb, ScInSb, YInSb, BTlSb, AlTlSb, GaTlSb, InTlSb, TlTlSb, ScTlSb, YTlSb, BScSb, AlScSb, GaScSb, InScSb, TlScSb, ScScSb, YScSb, BYSb, AlYSb, GaYSb, InYSb, TlYSb, ScYSb, YYSb, BBBi, AlBBi, GaBBi, InBBi, TlBBi, ScBBi, YBBi, BAlBi, AlAlBi, GaAlBi, InAlBi, TlAlBi, ScAlBi, YAlBi, BGaBi, AlGaBi, GaGaBi, InGaBi, TlGaBi, ScGaBi, YGaBi, BInBi, AlInBi, GaInBi, InInBi, TlInBi, ScInBi, YInBi, BTlBi, AlTlBi, GaTlBi, InTlBi, TlTlBi, ScTlBi, YTlBi, BScBi, AlScBi, GaScBi, InScBi, TlScBi, ScScBi, YScBi, BYBi, AlYBi, GaYBi, InYBi, TlYBi, ScYBi, YYBi.
Analog ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um eine quaternäre Verbindung aus vier chemischen Elementen handelt, wobei das erste chemische Element, das zweite chemische Element und das dritte chemische Element ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus B, Al, Ga, In, Tl, Sc und Y und wobei das vierte chemische Element ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus N, P, As, Sb und Bi. Entsprechend ergeben sich grundsätzlich die folgenden Möglichkeiten für chemische Verbindungen für ein solches zweites Halbleitermaterial: BBBN, AlBBN, GaBBN, InBBN, TlBBN, ScBBN, YBBN, BAlBN, AlAlBN, GaAlBN, InAlBN, TlAlBN, ScAlBN, YAlBN, BGaBN, AlGaBN, GaGaBN, InGaBN, TlGaBN, ScGaBN, YGaBN, BInBN, AlInBN, GaInBN, InInBN, TlInBN, ScInBN, YInBN, BTlBN, AlTlBN, GaTlBN, InTlBN, TlTlBN, ScTlBN, YTlBN, BScBN, AlScBN, GaScBN, InScBN, TlScBN, ScScBN, YScBN, BYBN, AlYBN, GaYBN, InYBN, TlYBN, ScYBN, YYBN, BBAlN, AlBAlN, GaBAlN, InBAlN, TlBAlN, ScBAlN, YBAlN, BAlAlN, AlAlAlN, GaAlAlN, InAlAlN, TlAlAlN, ScAlAlN, YAlAlN, BGaAlN, AlGaAlN, GaGaAlN, InGaAlN, TlGaAlN, ScGaAlN, YGaAlN, BInAlN, AlInAlN, GaInAlN, InInAlN, TlInAlN, ScInAlN, YInAlN, BTlAlN, AlTlAlN, GaTlAlN, InTlAlN, TlTlAlN, ScTlAlN, YTlAlN, BScAlN, AlScAlN, GaScAlN, InScAlN, TlScAlN, ScScAlN, YScAlN, BYAlN, AlYAlN, GaYAlN, InYAlN, TlYAlN, ScYAlN, YYAlN, BBGaN, AlBGaN, GaBGaN, InBGaN, TlBGaN, ScBGaN, YBGaN, BAlGaN, AlAlGaN, GaAlGaN, InAlGaN, TlAlGaN, ScAlGaN, YAlGaN, BGaGaN, AlGaGaN, GaGaGaN, InGaGaN, TlGaGaN, ScGaGaN, YGaGaN, BInGaN, AlInGaN, GaInGaN, InInGaN, TlInGaN, ScInGaN, YInGaN, BTlGaN, AlTlGaN, GaTlGaN, InTlGaN, TlTlGaN, ScTlGaN, YTlGaN, BScGaN, AlScGaN, GaScGaN, InScGaN, TlScGaN, ScScGaN, YScGaN, BYGaN, AlYGaN, GaYGaN, InYGaN, TlYGaN, ScYGaN, YYGaN, BBInN, AlBInN, GaBInN, InBInN, TlBInN, ScBInN, YBInN, BAlInN, AlAlInN, GaAlInN, InAlInN, TlAlInN, ScAlInN, YAlInN, BGaInN, AlGaInN, GaGaInN, InGaInN, TlGaInN, ScGaInN, YGaInN, BInInN, AlInInN, GaInInN, InInInN, TlInInN, ScInInN, YInInN, BTlInN, AlTlInN, GaTlInN, InTlInN, TlTlInN, ScTlInN, YTlInN, BScInN, AlScInN, GaScInN, InScInN, TlScInN, ScScInN, YScInN, BYInN, AlYInN, GaYInN, InYInN, TlYInN, ScYInN, YYInN, BBTlN, AlBTlN, GaBTlN, InBTlN, TlBTlN, ScBTlN, YBTlN, BAlTlN, AlAlTlN, GaAlTlN, InAlTlN, TlAlTlN, ScAlTlN, YAlTlN, BGaTlN, AlGaTlN, GaGaTlN, InGaTlN, TlGaTlN, ScGaTlN, YGaTlN, BInTlN, AlInTlN, GaInTlN, InInTlN, TlInTlN, ScInTlN, YInTlN, BTlTlN, AlTlTlN, GaTlTlN, InTlTlN, TlTlTlN, ScTlTlN, YTlTlN, BScTlN, AlScTlN, GaScTlN, InScTlN, TlScTlN, ScScTlN, YScTlN, BYTlN, AlYTlN, GaYTlN, InYTlN, TlYTlN, ScYTlN, YYTlN, BBScN, AlBScN, GaBScN, InBScN, TlBScN, ScBScN, YBScN, BAlScN, AlAlScN, GaAlScN, InAlScN, TlAlScN, ScAlScN, YAlScN, BGaScN, AlGaScN, GaGaScN, InGaScN, TlGaScN, ScGaScN, YGaScN, BInScN, AlInScN, GaInScN, InInScN, TlInScN, ScInScN, YInScN, BTlScN, AlTlScN, GaTlScN, InTlScN, TlTlScN, ScTlScN, YTlScN, BScScN, AlScScN, GaScScN, InScScN, TlScScN, ScScScN, YScScN, BYScN, AlYScN, GaYScN, InYScN, TlYScN, ScYScN, YYScN, BBYN, AlBYN, GaBYN, InBYN, TlBYN, ScBYN, YBYN, BAlYN, AlAlYN, GaAlYN, InAlYN, TlAlYN, ScAlYN, YAlYN, BGaYN, AlGaYN, GaGaYN, InGaYN, TlGaYN, ScGaYN, YGaYN, BInYN, AlInYN, GaInYN, InInYN, TlInYN, ScInYN, YInYN, BTlYN, AlTlYN, GaTlYN, InTlYN, TlTlYN, ScTlYN, YTlYN, BScYN, AlScYN, GaScYN, InScYN, TlScYN, ScScYN, YScYN, BYYN, AlYYN, GaYYN, InYYN, TlYYN, ScYYN, YYYN, BBBP, AlBBP, GaBBP, InBBP, TlBBP, ScBBP, YBBP, BAlBP, AlAlBP, GaAlBP, InAlBP, TlAlBP, ScAlBP, YAlBP, BGaBP, AlGaBP, GaGaBP, InGaBP, TlGaBP, ScGaBP, YGaBP, BInBP, AlInBP, GaInBP, InInBP, TlInBP, ScInBP, YInBP, BTlBP, AlTlBP, GaTlBP, InTlBP, TlTlBP, ScTlBP, YTlBP, BScBP, AlScBP, GaScBP, InScBP, TlScBP, ScScBP, YScBP, BYBP, AlYBP, GaYBP, InYBP, TlYBP, ScYBP, YYBP, BBAlP, AlBAlP, GaBAlP, InBAlP, TlBAlP, ScBAlP, YBAlP, BAlAlP, AlAlAlP, GaAlAlP, InAlAlP, TlAlAlP, ScAlAlP, YAlAlP, BGaAlP, AlGaAlP, GaGaAlP, InGaAlP, TlGaAlP, ScGaAlP, YGaAlP, BInAlP, AlInAlP, GaInAlP, InInAlP, TlInAlP, ScInAlP, YInAlP, BTlAlP, AlTlAlP, GaTlAlP, InTlAlP, TlTlAlP, ScTlAlP, YTlAlP, BScAlP, AlScAlP, GaScAlP, InScAlP, TlScAlP, ScScAlP, YScAlP, BYAlP, AlYAlP, GaYAlP, InYAlP, TlYAlP, ScYAlP, YYAlP, BBGaP, AlBGaP, GaBGaP, InBGaP, TlBGaP, ScBGaP, YBGaP, BAlGaP, AlAlGaP, GaAlGaP, InAlGaP, TlAlGaP, ScAlGaP, YAlGaP, BGaGaP, AlGaGaP, GaGaGaP, InGaGaP, TlGaGaP, ScGaGaP, YGaGaP, BInGaP, AlInGaP, GaInGaP, InInGaP, TlInGaP, ScInGaP, YInGaP, BTlGaP, AlTlGaP, GaTlGaP, InTlGaP, TlTlGaP, ScTlGaP, YTlGaP, BScGaP, AlScGaP, GaScGaP, InScGaP, TlScGaP, ScScGaP, YScGaP, BYGaP, AlYGaP, GaYGaP, InYGaP, TlYGaP, ScYGaP, YYGaP, BBInP, AlBInP, GaBInP, InBInP, TlBInP, ScBInP, YBInP, BAlInP, AlAlInP, GaAlInP, InAlInP, TlAlInP, ScAlInP, YAlInP, BGaInP, AlGaInP, GaGaInP, InGaInP, TlGaInP, ScGaInP, YGaInP, BInInP, AlInInP, GaInInP, InInInP, TlInInP, ScInInP, YInInP, BTlInP, AlTlInP, GaTlInP, InTlInP, TlTlInP, ScTlInP, YTlInP, BScInP, AlScInP, GaScInP, InScInP, TlScInP, ScScInP, YScInP, BYInP, AlYInP, GaYInP, InYInP, TlYInP, ScYInP, YYInP, BBTlP, AlBTlP, GaBTlP, InBTlP, TlBTlP, ScBTlP, YBTlP, BAlTlP, AlAlTlP, GaAlTlP, InAlTlP, TlAlTlP, ScAlTlP, YAlTlP, BGaTlP, AlGaTlP, GaGaTlP, InGaTlP, TlGaTlP, ScGaTlP, YGaTlP, BInTlP, AlInTlP, GaInTlP, InInTlP, TlInTlP, ScInTlP, YInTlP, BTlTlP, AlTlTlP, GaTlTlP, InTlTlP, TlTlTlP, ScTlTlP, YTlTlP, BScTlP, AlScTlP, GaScTlP, InScTlP, TlScTlP, ScScTlP, YScTlP, BYTlP, AlYTlP, GaYTlP, InYTlP, TlYTlP, ScYTlP, YYTlP, BBScP, AlBScP, GaBScP, InBScP, TlBScP, ScBScP, YBScP, BAlScP, AlAlScP, GaAlScP, InAlScP, TlAlScP, ScAlScP, YAlScP, BGaScP, AlGaScP, GaGaScP, InGaScP, TlGaScP, ScGaScP, YGaScP, BInScP, AlInScP, GaInScP, InInScP, TlInScP, ScInScP, YInScP, BTlScP, AlTlScP, GaTlScP, InTlScP, TlTlScP, ScTlScP, YTlScP, BScScP, AlScScP, GaScScP, InScScP, TlScScP, ScScScP, YScScP, BYScP, AlYScP, GaYScP, InYScP, TlYScP, ScYScP, YYScP, BBYP, AlBYP, GaBYP, InBYP, TlBYP, ScBYP, YBYP, BAlYP, AlAlYP, GaAlYP, InAlYP, TlAlYP, ScAlYP, YAlYP, BGaYP, AlGaYP, GaGaYP, InGaYP, TlGaYP, ScGaYP, YGaYP, BInYP, AlInYP, GaInYP, InInYP, TlInYP, ScInYP, YInYP, BTlYP, AlTlYP, GaTlYP, InTlYP, TlTlYP, ScTlYP, YTlYP, BScYP, AlScYP, GaScYP, InScYP, TlScYP, ScScYP, YScYP, BYYP, AlYYP, GaYYP, InYYP, TlYYP, ScYYP, YYYP, BBBAs, AlBBAs, GaBBAs, InBBAs, TlBBAs, ScBBAs, YBBAs, BAlBAs, AlAlBAs, GaAlBAs, InAlBAs, TlAlBAs, ScAlBAs, YAlBAs, BGaBAs, AlGaBAs, GaGaBAs, InGaBAs, TlGaBAs, ScGaBAs, YGaBAs, BInBAs, AlInBAs, GaInBAs, InInBAs, TlInBAs, ScInBAs, YInBAs, BTlBAs, AlTlBAs, GaTlBAs, InTlBAs, TlTlBAs, ScTlBAs, YTlBAs, BScBAs, AlScBAs, GaScBAs, InScBAs, TlScBAs, ScScBAs, YScBAs, BYBAs, AlYBAs, GaYBAs, InYBAs, TlYBAs, ScYBAs, YYBAs, BBAlAs, AlBAlAs, GaBAlAs, InBAlAs, TlBAlAs, ScBAlAs, YBAlAs, BAlAlAs, AlAlAlAs, GaAlAlAs, InAlAlAs, TlAlAlAs, ScAlAlAs, YAlAlAs, BGaAlAs, AlGaAlAs, GaGaAlAs, InGaAlAs, TlGaAlAs, ScGaAlAs, YGaAlAs, BInAlAs, AlInAlAs, GaInAlAs, InInAlAs, TlInAlAs, ScInAlAs, YInAlAs, BTlAlAs, AlTlAlAs, GaTlAlAs, InTlAlAs, TlTlAlAs, ScTlAlAs, YTlAlAs, BScAlAs, AlScAlAs, GaScAlAs, InScAlAs, TlScAlAs, ScScAlAs, YScAlAs, BYAlAs, AlYAlAs, GaYAlAs, InYAlAs, TlYAlAs, ScYAlAs, YYAlAs, BBGaAs, AlBGaAs, GaBGaAs, InBGaAs, TlBGaAs, ScBGaAs, YBGaAs, BAlGaAs, AlAlGaAs, GaAlGaAs, InAlGaAs, TlAlGaAs, ScAlGaAs, YAlGaAs, BGaGaAs, AlGaGaAs, GaGaGaAs, InGaGaAs, TlGaGaAs, ScGaGaAs, YGaGaAs, BInGaAs, AlInGaAs, GaInGaAs, InInGaAs, TlInGaAs, ScInGaAs, YInGaAs, BTlGaAs, AlTlGaAs, GaTlGaAs, InTlGaAs, TlTlGaAs, ScTlGaAs, YTlGaAs, BScGaAs, AlScGaAs, GaScGaAs, InScGaAs, TlScGaAs, ScScGaAs, YScGaAs, BYGaAs, AlYGaAs, GaYGaAs, InYGaAs, TlYGaAs, ScYGaAs, YYGaAs, BBInAs, AlBInAs, GaBInAs, InBInAs, TlBInAs, ScBInAs, YBInAs, BAlInAs, AlAlInAs, GaAlInAs, InAlInAs, TlAlInAs, ScAlInAs, YAlInAs, BGaInAs, AlGaInAs, GaGaInAs, InGaInAs, TlGaInAs, ScGaInAs, YGaInAs, BInInAs, AlInInAs, GaInInAs, InInInAs, TlInInAs, ScInInAs, YInInAs, BTlInAs, AlTlInAs, GaTlInAs, InTlInAs, TlTlInAs, ScTlInAs, YTlInAs, BScInAs, AlScInAs, GaScInAs, InScInAs, TlScInAs, ScScInAs, YScInAs, BYInAs, AlYInAs, GaYInAs, InYInAs, TlYInAs, ScYInAs, YYInAs, BBTlAs, AlBTlAs, GaBTlAs, InBTlAs, TlBTlAs, ScBTlAs, YBTlAs, BAlTlAs, AlAlTlAs, GaAlTlAs, InAlTlAs, TlAlTlAs, ScAlTlAs, YAlTlAs, BGaTlAs, AlGaTlAs, GaGaTlAs, InGaTlAs, TlGaTlAs, ScGaTlAs, YGaTlAs, BInTlAs, AlInTlAs, GaInTlAs, InInTlAs, TlInTlAs, ScInTlAs, YInTlAs, BTlTlAs, AlTlTlAs, GaTlTlAs, InTlTlAs, TlTlTlAs, ScTlTlAs, YTlTlAs, BScTlAs, AlScTlAs, GaScTlAs, InScTlAs, TlScTlAs, ScScTlAs, YScTlAs, BYTlAs, AlYTlAs, GaYTlAs, InYTlAs, TlYTlAs, ScYTlAs, YYTlAs, BBScAs, AlBScAs, GaBScAs, InBScAs, TlBScAs, ScBScAs, YBScAs, BAlScAs, AlAlScAs, GaAlScAs, InAlScAs, TlAlScAs, ScAlScAs, YAlScAs, BGaScAs, AlGaScAs, GaGaScAs, InGaScAs, TlGaScAs, ScGaScAs, YGaScAs, BInScAs, AlInScAs, GaInScAs, InInScAs, TlInScAs, ScInScAs, YInScAs, BTlScAs, AlTlScAs, GaTlScAs, InTlScAs, TlTlScAs, ScTlScAs, YTlScAs, BScScAs, AlScScAs, GaScScAs, InScScAs, TlScScAs, ScScScAs, YScScAs, BYScAs, AlYScAs, GaYScAs, InYScAs, TlYScAs, ScYScAs, YYScAs, BBYAs, AlBYAs, GaBYAs, InBYAs, TlBYAs, ScBYAs, YBYAs, BAlYAs, AlAlYAs, GaAlYAs, InAlYAs, TlAlYAs, ScAlYAs, YAlYAs, BGaYAs, AlGaYAs, GaGaYAs, InGaYAs, TlGaYAs, ScGaYAs, YGaYAs, BInYAs, AlInYAs, GaInYAs, InInYAs, TlInYAs, ScInYAs, YInYAs, BTlYAs, AlTlYAs, GaTlYAs, InTlYAs, TlTlYAs, ScTlYAs, YTlYAs, BScYAs, AlScYAs, GaScYAs, InScYAs, TlScYAs, ScScYAs, YScYAs, BYYAs, AlYYAs, GaYYAs, InYYAs, TlYYAs, ScYYAs, YYYAs, BBBSb, AlBBSb, GaBBSb, InBBSb, TlBBSb, ScBBSb, YBBSb, BAlBSb, AlAlBSb, GaAlBSb, InAlBSb, TlAlBSb, ScAlBSb, YAlBSb, BGaBSb, AlGaBSb, GaGaBSb, InGaBSb, TlGaBSb, ScGaBSb, YGaBSb, BInBSb, AlInBSb, GaInBSb, InInBSb, TlInBSb, ScInBSb, YInBSb, BTlBSb, AlTlBSb, GaTlBSb, InTlBSb, TlTlBSb, ScTlBSb, YTlBSb, BScBSb, AlScBSb, GaScBSb, InScBSb, TlScBSb, ScScBSb, YScBSb, BYBSb, AlYBSb, GaYBSb, InYBSb, TlYBSb, ScYBSb, YYBSb, BBAlSb, AlBAlSb, GaBAlSb, InBAlSb, TlBAlSb, ScBAlSb, YBAlSb, BAlAlSb, AlAlAlSb, GaAlAlSb, InAlAlSb, TlAlAlSb, ScAlAlSb, YAlAlSb, BGaAlSb, AlGaAlSb, GaGaAlSb, InGaAlSb, TlGaAlSb, ScGaAlSb, YGaAlSb, BInAlSb, AlInAlSb, GaInAlSb, InInAlSb, TlInAlSb, ScInAlSb, YInAlSb, BTlAlSb, AlTlAlSb, GaTlAlSb, InTlAlSb, TlTlAlSb, ScTlAlSb, YTlAlSb, BScAlSb, AlScAlSb, GaScAlSb, InScAlSb, TlScAlSb, ScScAlSb, YScAlSb, BYAlSb, AlYAlSb, GaYAlSb, InYAlSb, TlYAlSb, ScYAlSb, YYAlSb, BBGaSb, AlBGaSb, GaBGaSb, InBGaSb, TlBGaSb, ScBGaSb, YBGaSb, BAlGaSb, AlAlGaSb, GaAlGaSb, InAlGaSb, TlAlGaSb, ScAlGaSb, YAlGaSb, BGaGaSb, AlGaGaSb, GaGaGaSb, InGaGaSb, TlGaGaSb, ScGaGaSb, YGaGaSb, BInGaSb, AlInGaSb, GaInGaSb, InInGaSb, TlInGaSb, ScInGaSb, YInGaSb, BTlGaSb, AlTlGaSb, GaTlGaSb, InTlGaSb, TlTlGaSb, ScTlGaSb, YTlGaSb, BScGaSb, AlScGaSb, GaScGaSb, InScGaSb, TlScGaSb, ScScGaSb, YScGaSb, BYGaSb, AlYGaSb, GaYGaSb, InYGaSb, TlYGaSb, ScYGaSb, YYGaSb, BBInSb, AlBInSb, GaBInSb, InBInSb, TlBInSb, ScBInSb, YBInSb, BAlInSb, AlAlInSb, GaAlInSb, InAlInSb, TlAlInSb, ScAlInSb, YAlInSb, BGaInSb, AlGaInSb, GaGaInSb, InGaInSb, TlGaInSb, ScGaInSb, YGaInSb, BInInSb, AlInInSb, GaInInSb, InInInSb, TlInInSb, ScInInSb, YInInSb, BTlInSb, AlTlInSb, GaTlInSb, InTlInSb, TlTlInSb, ScTlInSb, YTlInSb, BScInSb, AlScInSb, GaScInSb, InScInSb, TlScInSb, ScScInSb, YScInSb, BYInSb, AlYInSb, GaYInSb, InYInSb, TlYInSb, ScYInSb, YYInSb, BBTlSb, AlBTlSb, GaBTlSb, InBTlSb, TlBTlSb, ScBTlSb, YBTlSb, BAlTlSb, AlAlTlSb, GaAlTlSb, InAlTlSb, TlAlTlSb, ScAlTlSb, YAlTlSb, BGaTlSb, AlGaTlSb, GaGaTlSb, InGaTlSb, TlGaTlSb, ScGaTlSb, YGaTlSb, BInTlSb, AlInTlSb, GaInTlSb, InInTlSb, TlInTlSb, ScInTlSb, YInTlSb, BTlTlSb, AlTlTlSb, GaTlTlSb, InTlTlSb, TlTlTlSb, ScTlTlSb, YTlTlSb, BScTlSb, AlScTlSb, GaScTlSb, InScTlSb, TlScTlSb, ScScTlSb, YScTlSb, BYTlSb, AlYTlSb, GaYTlSb, InYTlSb, TlYTlSb, ScYTlSb, YYTlSb, BBScSb, AlBScSb, GaBScSb, InBScSb, TlBScSb, ScBScSb, YBScSb, BAlScSb, AlAlScSb, GaAlScSb, InAlScSb, TlAlScSb, ScAlScSb, YAlScSb, BGaScSb, AlGaScSb, GaGaScSb, InGaScSb, TlGaScSb, ScGaScSb, YGaScSb, BInScSb, AlInScSb, GaInScSb, InInScSb, TlInScSb, ScInScSb, YInScSb, BTlScSb, AlTlScSb, GaTlScSb, InTlScSb, TlTlScSb, ScTlScSb, YTlScSb, BScScSb, AlScScSb, GaScScSb, InScScSb, TlScScSb, ScScScSb, YScScSb, BYScSb, AlYScSb, GaYScSb, InYScSb, TlYScSb, ScYScSb, YYScSb, BBYSb, AlBYSb, GaBYSb, InBYSb, TlBYSb, ScBYSb, YBYSb, BAlYSb, AlAlYSb, GaAlYSb, InAlYSb, TlAlYSb, ScAlYSb, YAlYSb, BGaYSb, AlGaYSb, GaGaYSb, InGaYSb, TlGaYSb, ScGaYSb, YGaYSb, BInYSb, AlInYSb, GaInYSb, InInYSb, TlInYSb, ScInYSb, YInYSb, BTlYSb, AlTlYSb, GaTlYSb, InTlYSb, TlTlYSb, ScTlYSb, YTlYSb, BScYSb, AlScYSb, GaScYSb, InScYSb, TlScYSb, ScScYSb, YScYSb, BYYSb, AlYYSb, GaYYSb, InYYSb, TlYYSb, ScYYSb, YYYSb, BBBBi, AlBBBi, GaBBBi, InBBBi, TlBBBi, ScBBBi, YBBBi, BAlBBi, AlAlBBi, GaAlBBi, InAlBBi, TlAlBBi, ScAlBBi, YAlBBi, BGaBBi, AlGaBBi, GaGaBBi, InGaBBi, TlGaBBi, ScGaBBi, YGaBBi, BInBBi, AlInBBi, GaInBBi, InInBBi, TlInBBi, ScInBBi, YInBBi, BTlBBi, AlTlBBi, GaTlBBi, InTlBBi, TlTlBBi, ScTlBBi, YTlBBi, BScBBi, AlScBBi, GaScBBi, InScBBi, TlScBBi, ScScBBi, YScBBi, BYBBi, AlYBBi, GaYBBi, InYBBi, TlYBBi, ScYBBi, YYBBi, BBAlBi, AlBAlBi, GaBAlBi, InBAlBi, TlBAlBi, ScBAlBi, YBAlBi, BAlAlBi, AlAlAlBi, GaAlAlBi, InAlAlBi, TlAlAlBi, ScAlAlBi, YAlAlBi, BGaAlBi, AlGaAlBi, GaGaAlBi, InGaAlBi, TlGaAlBi, ScGaAlBi, YGaAlBi, BInAlBi, AlInAlBi, GaInAlBi, InInAlBi, TlInAlBi, ScInAlBi, YInAlBi, BTlAlBi, AlTlAlBi, GaTlAlBi, InTlAlBi, TlTlAlBi, ScTlAlBi, YTlAlBi, BScAlBi, AlScAlBi, GaScAlBi, InScAlBi, TlScAlBi, ScScAlBi, YScAlBi, BYAlBi, AlYAlBi, GaYAlBi, InYAlBi, TlYAlBi, ScYAlBi, YYAlBi, BBGaBi, AlBGaBi, GaBGaBi, InBGaBi, TlBGaBi, ScBGaBi, YBGaBi, BAlGaBi, AlAlGaBi, GaAlGaBi, InAlGaBi, TlAlGaBi, ScAlGaBi, YAlGaBi, BGaGaBi, AlGaGaBi, GaGaGaBi, InGaGaBi, TlGaGaBi, ScGaGaBi, YGaGaBi, BInGaBi, AlInGaBi, GaInGaBi, InInGaBi, TlInGaBi, ScInGaBi, YInGaBi, BTlGaBi, AlTlGaBi, GaTlGaBi, InTlGaBi, TlTlGaBi, ScTlGaBi, YTlGaBi, BScGaBi, AlScGaBi, GaScGaBi, InScGaBi, TlScGaBi, ScScGaBi, YScGaBi, BYGaBi, AlYGaBi, GaYGaBi, InYGaBi, TlYGaBi, ScYGaBi, YYGaBi, BBInBi, AlBInBi, GaBInBi, InBInBi, TlBInBi, ScBInBi, YBInBi, BAlInBi, AlAlInBi, GaAlInBi, InAlInBi, TlAlInBi, ScAlInBi, YAlInBi, BGaInBi, AlGaInBi, GaGaInBi, InGaInBi, TlGaInBi, ScGaInBi, YGaInBi, BInInBi, AlInInBi, GaInInBi, InInInBi, TlInInBi, ScInInBi, YInInBi, BTlInBi, AlTlInBi, GaTlInBi, InTlInBi, TlTlInBi, ScTlInBi, YTlInBi, BScInBi, AlScInBi, GaScInBi, InScInBi, TlScInBi, ScScInBi, YScInBi, BYInBi, AlYInBi, GaYInBi, InYInBi, TlYInBi, ScYInBi, YYInBi, BBTlBi, AlBTlBi, GaBTlBi, InBTlBi, TlBTlBi, ScBTlBi, YBTlBi, BAlTlBi, AlAlTlBi, GaAlTlBi, InAlTlBi, TlAlTlBi, ScAlTlBi, YAlTlBi, BGaTlBi, AlGaTlBi, GaGaTlBi, InGaTlBi, TlGaTlBi, ScGaTlBi, YGaTlBi, BInTlBi, AlInTlBi, GaInTlBi, InInTlBi, TlInTlBi, ScInTlBi, YInTlBi, BTlTlBi, AlTlTlBi, GaTlTlBi, InTlTlBi, TlTlTlBi, ScTlTlBi, YTlTlBi, BScTlBi, AlScTlBi, GaScTlBi, InScTlBi, TlScTlBi, ScScTlBi, YScTlBi, BYTlBi, AlYTlBi, GaYTlBi, InYTlBi, TlYTlBi, ScYTlBi, YYTlBi, BBScBi, AlBScBi, GaBScBi, InBScBi, TlBScBi, ScBScBi, YBScBi, BAlScBi, AlAlScBi, GaAlScBi, InAlScBi, TlAlScBi, ScAlScBi, YAlScBi, BGaScBi, AlGaScBi, GaGaScBi, InGaScBi, TlGaScBi, ScGaScBi, YGaScBi, BInScBi, AlInScBi, GaInScBi, InInScBi, TlInScBi, ScInScBi, YInScBi, BTlScBi, AlTlScBi, GaTlScBi, InTlScBi, TlTlScBi, ScTlScBi, YTlScBi, BScScBi, AlScScBi, GaScScBi, InScScBi, TlScScBi, ScScScBi, YScScBi, BYScBi, AlYScBi, GaYScBi, InYScBi, TlYScBi, ScYScBi, YYScBi, BBYBi, AlBYBi, GaBYBi, InBYBi, TlBYBi, ScBYBi, YBYBi, BAlYBi, AlAlYBi, GaAlYBi, InAlYBi, TlAlYBi, ScAlYBi, YAlYBi, BGaYBi, AlGaYBi, GaGaYBi, InGaYBi, TlGaYBi, ScGaYBi, YGaYBi, BInYBi, AlInYBi, GaInYBi, InInYBi, TlInYBi, ScInYBi, YInYBi, BTlYBi, AlTlYBi, GaTlYBi, InTlYBi, TlTlYBi, ScTlYBi, YTlYBi, BScYBi, AlScYBi, GaScYBi, InScYBi, TlScYBi, ScScYBi, YScYBi, BYYBi, AlYYBi, GaYYBi, InYYBi, TlYYBi, ScYYBi, YYYBi.
Um geeignete zweite Halbleitermaterialien zu realisieren, ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der mindestens eine Stoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diamant, Graphit, GeC und BC. Insbesondere eignen sich diese Stoffe zum Einbringen, wenn es sich beim ersten Halbleitermaterial um Si handelt. Weiters ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements vorgesehen, dass es sich beim zweiten Halbleitermaterial um ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diamant, GeC, ZnO, ZnS, SnC, GaP, InP, GaAs, AlGaAs, AlInAs, GaInP, BP, AlP, AlAs, GaP, CdSe, CdS, ZnO, ZnSe, ZnS, ZnTe, CuCl, SnS₂, TiO₂, Cu₂O, SnO₂, BaTiO₃, SrTiO₂, LiNbO₃, GaSe, La₂CuO₄, NiO, InGaP, AlInAs, GaAsP, AlGaN, AlGaP, InGaN, CdZnTe, HgZnTe, GaInSb, GaInAsP, GaInAs, AlAs, ZnSe und Cu(In, Ga)Se₂ handelt.
Wie bereits festgehalten, eignet sich das erfindungsgemäße elektrisch funktionalisierte Halbleiterelement für den Einsatz in Solarzellen, Detektoren und Batterien. Dabei können die leitenden Strukturen sicherstellen, dass Minoritätsladungsträger aus dem Volumen des Grundkörpers zu einem Emitterkontakt bzw. Elektrodenkontakt, welcher einen Emitter bzw. das elektrochemisch aktive Material elektrisch kontaktiert, geleitet werden. Der Grundkörper weist den Emitter vorzugsweise im Bereich der Oberseite auf. Der Emitter kann in an sich bekannter Weise durch geeignete Dotierung hergestellt werden. Der restliche Bereich des Grundkörpers, der aus dem ersten Halbleitermaterial besteht, bildet eine Basis der Solarzelle. Da die leitenden Strukturen die Oberseite elektrisch kontaktieren, muss der Emitterkontakt lediglich die Oberseite elektrisch kontaktieren. Vorzugsweise ist der Emitterkontakt dabei selbst auf der Oberseite angeordnet.
Entsprechend ist erfindungsgemäß eine Solarzelle vorgesehen, umfassend ein erfindungsgemäßes elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement, wobei ein die Oberseite elektrisch kontaktierender Emitterkontakt vorgesehen ist, der vorzugsweise auf der Oberseite angeordnet ist. Ein wichtiger Punkt bei erfindungsgemäßen Solarzellen ist es, Kurzschlüsse zwischen Basis und Emitter durch die elektrisch leitenden Strukturen aus dem zweiten Halbleitermaterial auszuschließen. Bzw. ist sicherzustellen, dass die Minoritätsladungsträger über die leitenden Strukturen nur zum Emitter und nicht zur Basis fließen können. Dabei sind unter Minoritätsladungsträger jene im ersten Halbleitermaterial zu verstehen, da wie bereits ausgeführt, diese Minoritätsladungsträger in der sich durch die leitendenden Strukturen aus dem zweiten Halbleitermaterial ausbildenden Ladungswolke zu Majoritätsladungsträger werden können. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle vorgesehen, dass auf der Unterseite eine Isolationsschicht angeordnet ist, die zumindest für Minoritätsladungsträger im ersten Halbleitermaterial elektrisch isolierend ist, und dass ein Basiskontakt vorgesehen ist, der abschnittsweise auf der Isolationsschicht, der Unterseite gegenüberliegend angeordnet ist. Durch die Isolationsschicht wird also eine elektrische Leitung der Minoritätsladungsträger vom Emitter zu den Basiskontakten unterbunden. Eine derartige Isolationsschicht kann mit wenig Aufwand hergestellt werden, was sich günstig auf die Produktionskosten einer derartigen erfindungsgemäßen Solarzelle auswirkt. Grundsätzlich kann die Isolationsschicht dabei sowohl für die Minoritätsladungsträger als auch für die Majoritätsladungsträger elektrisch isolierend sein.
Eine besonders elegante Möglichkeit, gezielt den Fluss von Minoritätsladungsträgern zur Basis zu unterbinden, besteht darin, eine an sich bekannte Abfolge von intrinsischen und dotierten Heteroschichten als Isolationsschicht vorzusehen. Typischerweise können solche Heteroschichten im CVD-Verfahren hergestellt bzw. auf die Unterseite aufgebracht werden. Z.B. kann als Heteroschicht eine amorphe Si-Schicht erzeugt werden. Die Heteroschicht schirmt unerwünschte Minoritätsladungsträger ab und verhindert somit die Rekombination und damit den Verlust von Ladungsträgern. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle vorgesehen, dass es sich bei der Isolationsschicht um eine Heteroschicht handelt, welche sowohl mit dem ersten Halbleitermaterial als auch mit dem zweiten Halbleitermaterial einen Heteroübergang ausbildet.
Um jedenfalls einen elektrischen Kontakt zwischen Basis und dem Grundkörper sicherstellen zu können, ohne dass die elektrisch leitenden Strukturen von der Basis kontaktiert werden, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle vorgesehen, dass lokale Verbindungskontakte vorgesehen sind, die die Isolationsschicht (z.B. SiO oder Si₃N₄) durchsetzen und die Unterseite des Grundkörpers elektrisch nur an solchen Stellen kontaktieren, die aus dem ersten Halbleitermaterial bestehen, wobei die lokalen Verbindungskontakte mit dem Basiskontakt elektrisch verbunden sind.
Eine einfache Möglichkeit zur Herstellung solcher Kontakte besteht darin, mittels Laser die Isolationsschicht lokal aufzuschmelzen und somit eine Kontaktierung der Unterseite durch den Basiskontakt zu ermöglichen. Derartig mittels Laser erzeugte Kontakte werden auch als Laser Fired Contacts (LFC) bezeichnet. Erfindungsgemäß wird der Laser nur außerhalb der Bereiche von Korngrenzen eingesetzt bzw. werden die lokalen Kontakte nur außerhalb der Bereiche von Korngrenzen erzeugt, um die Kontaktierung von leitenden Strukturen zu unterbinden. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle vorgesehen, dass die lokalen Verbindungskontakte Teil des Basiskontakts sind.
Eine weitere Möglichkeit, die Kontaktierung der leitenden Strukturen durch die Basis weitgehend zu vermeiden, wobei jedoch ein geringer Prozentsatz von solchen unerwünschten Kontaktierungen in Kauf genommen wird, besteht darin, die lokalen Verbindungskontakte zufällig über die Unterseite zu verteilen. Wenn eine Isolationsschicht vorhanden ist, so wird diese – entsprechend der zufälligen Verteilung der lokalen Verbindungskontakte – an zufällig verteilten Stellen durch die lokalen Verbindungskontakte durchbrochen. Auf diese Weise werden zwar einige Verbindungskontakte auch über Korngrenzen angeordnet sein und damit leitende Strukturen kontaktieren, jedoch wird in der Regel eine große Mehrheit der Verbindungskontakte keine Korngrenzen bzw. leitenden Strukturen kontaktieren. Der große Vorteil dieser Art der Anordnung der Verbindungskontakte liegt im geringen Aufwand und entsprechend den geringen Herstellungskosten, da die konkret vorliegende Kornstruktur des Grundkörpers bewusst völlig unberücksichtigt bleibt. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle vorgesehen, dass eine Vielzahl von lokalen Verbindungskontakten vorgesehen ist, welche Verbindungskontakte zufällig verteilt auf der Unterseite angeordnet sind und die Unterseite elektrisch mit einem Basiskontakt verbinden.
Eine weitere Methode, um das Abfließen von Minoritätsladungsträgern über die leitenden Strukturen zum Basiskontakt zu unterbinden, ist die gezielte Unterbrechung der leitenden Strukturen im Bereich der Unterseite bzw. in Richtung von der Oberseite zur Unterseite gesehen knapp vor der Unterseite. Dies ist z.B. durch gezielten Beschuss des Grundkörpers an den Stellen der leitenden Strukturen mittels Laser möglich. Hierbei schmilzt der Laser den Grundkörper samt leitenden Strukturen lokal auf, wobei der Grundkörper lokal rekristallisiert. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle vorgesehen, dass ein Basiskontakt vorgesehen ist, der die Unterseite elektrisch kontaktiert, wobei die leitenden Strukturen zwischen der Unterseite und der Oberseite durch lokal rekristallisierte Bereiche unterbrochen sind. Auf eine Isolationsschicht kann hierbei verzichtet werden. Andererseits wird Information darüber benötigt, wo die leitenden Strukturen im Grundkörper vorliegen, was mit Durchleuchtungsverfahren im Infrarotbereich gewährleistet werden kann.
Keine Information darüber, wo die leitenden Strukturen im Grundkörper vorliegen, ist nötig, wenn eine Ätztinktur aufgetragen wird, die speziell die Phasengrenze zwischen den beiden Halbleitermaterialien angreift und so die Leitung zum Basiskontakt zu nichte macht.
Es sei bemerkt, dass erfindungsgemäße elektrisch funktionalisierte Halbleiterelemente selbstverständlich nicht nur für Solarzellen verwendet werden können, sondern auch für andere Anwendungen von Halbleiterelementen von Interesse sind, z.B. in Detektoren und Transistoren. Dabei kann es auch von Interesse sein, dass die leitenden Strukturen nicht nur die Oberseite, sondern auch die Unterseite elektrisch kontaktieren.
Erfindungsgemäß lassen sich die leitenden Strukturen in Solarzellen auch ideal als elektrische Vias einsetzen, insbesondere um mehrere Emitter miteinander zu verbinden. Dies ist z.B. dann möglich, wenn im Grundkörper zwei einander gegenüberliegende Emitter vorgesehen sind – ein Emitter im Bereich der Oberseite, der andere Emitter im Bereich der Unterseite. Entsprechend ist erfindungsgemäß eine Solarzelle vorgesehen, umfassend ein erfindungsgemäßes elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement, wobei im Grundkörper ein Emitter im Bereich der Oberseite und ein weiterer Emitter im Bereich der Unterseite vorgesehen sind sowie eine zwischen den Emittern angeordnete Basis, wobei die Emitter der beiden Seiten durch die leitenden Strukturen miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
Dies ermöglicht es insbesondere, Emitterkontakte, nur an einer Seite der Solarzelle vorzusehen, wobei die Emitterkontakte nur einen Emitter direkt elektrisch kontaktieren brauchen. Die elektrische Verbindung zum anderen Emitter wird über die leitenden Strukturen garantiert. Insbesondere können somit die Emitterkontakte auf derselben Seite der Solarzelle angeordnet werden wie die Basiskontakte, was eine verbesserte elektrische Anschlussmöglichkeit der Solarzelle bewirkt. Die dieser Seite gegenüberliegende Seite der Solarzelle wird zudem nicht verschattet, da weder Basis- noch Emitterkontakte dort angeordnet sind, was sich für den Wirkungsgrad der Solarzelle günstig auswirkt. Es ist lediglich sicherzustellen, dass die Basiskontakte nur die Basis kontaktieren und keinen der Emitter. Letzteres kann z.B. durch lokale Isolierungen, insbesondere aus SiO₂ und Si₃N₄, gewährleistet werden.
Eine weitere durch die elektrischen Vias geschaffene Möglichkeit besteht darin, mehrere über die leitenden Strukturen elektrisch miteinander verbundene Emitter im Grundkörper vorzusehen und die Anordnung von Emitterkontakten und Basiskontakten im Hinblick auf eine möglichst gleiche Abschattung auf gegenüberliegenden Seiten der Solarzelle zu optimieren. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Solarzelle als Bifacial-Solarzelle ausgeführt werden, d.h. die Solarzelle liefert bei Beleuchtung von einander gegenüberliegenden Seiten Strom. Um die Last der Abschattung möglichst gleichmäßig zu verteilen, sind die Emitterkontakte und Basiskontakte vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten der Solarzelle angeordnet.
Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle vorgesehen, dass mindestens ein Emitterkontakt vorgesehen ist, der die Oberseite oder die Unterseite elektrisch kontaktiert und auf einer Seite der Solarzelle im Bereich der Oberseite oder der Unterseite des Grundkörpers angeordnet ist, und dass mindestens ein Basiskontakt vorgesehen ist, der nur die Basis elektrisch kontaktiert und auf derselben Seite der Solarzelle wie der mindestens eine Emitterkontakt angeordnet ist oder auf einer gegenüberliegenden Seite der Solarzelle.
Wie bereits erwähnt, scheint die Verbiegung der Bandkanten, zu welcher es an der Grenze zwischen erstem und zweitem Halbleitermaterial kommt in hohem Maße für die Leitfähigkeit der Strukturen aus einem zweiten Halbleitermaterial, welches im Allgemeinen nicht elektrisch leitend ist, im ersten Halbleitermaterial verantwortlich zu sein. Damit einhergehend ist eine Ansammlung elektrischer Ladung im Bereich der Grenzfläche zwischen erstem und zweitem Halbleitermaterial. Hierbei können sich lokal so hohe elektrische Ladungen ansammeln, dass die damit einhergehenden elektrischen Felder für weitere Anwendungen genutzt werden können, z.B. für die Manipulation bzw. Modulation von Licht. Daher ist erfindungsgemäß die Verwendung eines erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements in einem Lichtwellenleiter vorgesehen. Durch den Lichtleiter geleitete Lichtsignale werden somit durch die angesammelten Ladungen bzw. durch die durch die Ladungen erzeugten elektrischen Felder moduliert.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Batterie ist es zumindest ein aktives Elektrodenmaterial mit Sekundärphasen zu durchsetzen, so dass sich die elektrische Leitfhähigkeit erhöht und keine Elektronen rekombinieren. Die Prozesstauglichkeit des aktiven Materials wird dadurch mit erhöht. Ein bevorzugter Aufbau ist es das aktive Material direkt, beidseitig auf einen keramischen oder polymeren Elektrolyten aufzutragen und mit einer Elektrode zu umschließen. Dieser Aufbau kann mehrfach wiederholt werden und in einem klassischen Vielschichtaufbau die Anoden bzw. Kathoden auf der jeweiligen Seite abgegriffen werden. Als bevorzugtes aktives Material für Lithium Batterien gilt Silizium.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
Dabei zeigt:
1 eine schematische Aufsicht auf einen Ausschnitt eines Körner und damit auch Korngrenzen aufweisenden Grundkörpers eines erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements
2 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Solarzelle
3 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle
4 eine schematische Schnittanischt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Solarzelle mit Emitter- und Basiskontakten auf derselben Seite
5 eine schematische Schnittanischt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Solarzelle, die als Bifacial-Solarzelle ausgebildet ist
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eines Grundkörpers 2 eines erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements 1 in Aufsicht. Der Grundkörper 2 ist aus einem ersten Halbleitermaterial, z.B. Si, wobei das erste Halbleitermaterial lokal unterschiedlich dotiert sein kann. Wie in 1 erkennbar ist, ist der Grundkörper 2 kein Einkristall, sondern weist Körner 11, 11‘, 11‘‘ und somit auch Korngrenzen 12 auf, wobei die Korngrenzen 12 in 1 strichliert angedeutet sind. Die Körner 11‘ sind in 1 die nächsten Nachbarn des Korns 11. Die Körner 11‘‘ sind in 1 die übernächsten Nachbarn des Korns 11. Die Korngrenzen 12 sind mit elektrisch leitenden Strukturen 5 (vgl. 2 und 3) aus einem zweiten Halbleiterelement, beispielsweise mit Ausscheidungen aus Si₃N₄, dekoriert. Aufgrund der stark unterschiedlichen Bandlücken – Si: ca. 1,1 eV, Si₃N₄: größer gleich 5 eV – zwischen dem ersten und zweiten Halbleitermaterial kommt es zu einer starken Bandverbiegung an der Phasengrenze. Die Bandverbiegung spielt dabei eine wesentliche Rolle dafür, dass es zur elektrischen Leitfähigkeit der Strukturen 5 im Bereich der Phasengrenze kommt. D.h. entgegen der bislang bekannten, fälschlich vertretenen Ansicht, wonach Si₃N₄ – insbesondere in Si – nicht leitend ist, sind die Strukturen 5 aus Si₃N₄ – insbesondere in Si – sehr wohl elektrisch leitend.
Die leitenden Strukturen 5 werden erzeugt, indem ein Ausgangsprodukt, insbesondere eine Schmelze des ersten Halbleitermaterials erzeugt wird und mindestens ein Stoff, bei dem es sich um das zweite Halbleitermaterial handelt oder der mit dem ersten Halbleitermaterial das zweite Halbleitermaterial bilden kann, in das Ausgangsprodukt oder bei dessen Erzeugung eingebracht wird. Beispielsweise kann in eine Si-Schmelze gezielt Stickstoff eingebracht werden, indem diese einer Stickstoffatmosphäre, vorzugsweise bei Drücken größer als 5 bar, besonders bevorzugt größer gleich 6 bar, ausgesetzt wird. Falls die Schmelze sich beispielsweise in einem Tiegel befindet, kann dieser alternativ oder zusätzlich z.B. gezielt mit einer ausreichenden Menge von SiN beschichtet werden, um eine hinreichende Menge an Stickstoff in die Schmelze einzubringen. Weiters ist es alternativ oder zusätzlich möglich, SiN bzw. das Material, welches auch für die Beschichtung des Tiegels verwendet werden kann, direkt der Schmelze kontinuierlich zuzuführen bzw. nachzuchargieren, z.B. durch das kontinuierliche Einbringen in Pulverform. In einer weiteren Ausführungsform werden beide Halbleitermaterialien als Slurry auf eine Folie aufgetragen, getrocknet und gesintert, um sie dann einem gezielten Schmelzvorgang zuzuführen.
Schließlich wird das Ausgangsprodukt, insbesondere die Schmelze, kristallisiert bzw. rekristallisiert, wobei z.B. an sich bekannte Kristallisationsverfahren verwendet werden können. Im Falle des Beispiels von Strukturen 5 aus Si₃N₄ in Si bilden sich im Zuge des Erstarrens bzw. Kristallisierens der Schmelze Si₃N₄-Ausscheidungen, insbesondere in den Korngrenzen 12, wenn hinreichend viel Stickstoff der Schmelze zugeführt wurde.
Dabei wird das Einbringen des mindestens einen Stoffs so dosiert, dass mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% aller Korngrenzen 12 mit den Strukturen 5 dekoriert sind. Die leitenden Strukturen 5 durchziehen somit den gesamten Grundkörper 2, insbesondere von einer Oberseite 3 des Grundkörpers 2, besonders bevorzugt bis zu einer Unterseite 4 des Grundkörpers 2. Entsprechend können Ladungen, insbesondere Minoritätsladungsträger aus dem Volumen des Grundkörpers 2 über die Strukturen 5 geleitet werden, insbesondere zur Oberseite 3.
Damit die leitenden Strukturen 5 den Grundkörper 2 zumindest in einer Richtung gesehen möglichst homogen verteilt durchziehen, kann die Kornstruktur beim Kristallisieren, z.B. durch Einsatz eines eine geeignete Kornstruktur aufweisenden Keimkristalls, entsprechend eingestellt werden. Insbesondere kann die Kornstruktur so eingestellt werden, dass zumindest in der einen Richtung der mittlere Abstand zwischen einem Korn 11 und seinen übernächsten Nachbarn 11‘‘ kleiner gleich 2 mm, bevorzugt kleiner gleich 1 mm, besonders bevorzugt kleiner gleich 0,5 mm ist. Eine hohe Dichte von Korngrenzen 12 hilft außerdem die Kristallgüte des Grundkörpers 2 insoweit zu verbessern, dass in entsprechenden folgenden Annealingschritten Versetzungen und metallische Verunreinigungen zu den Korngrenzen 12 wandern können. Weiters kann das Vorhandensein von Korngrenzen 12 auch beim Abbau von thermischen Spannungen während des Kristallisationsvorgangs beitragen.
Besonders bevorzugt wird das Einbringen des mindestens einen Stoffes so dosiert, dass zwei unmittelbar benachbarte leitenden Strukturen 5 im Bereich einer Korngrenze 12 einen mittleren Abstand kleiner gleich 5·m, bevorzugt kleiner gleich 2·m, besonders bevorzugt kleiner gleich 1·m aufweisen. Hierdurch wird eine besonders gute Leitfähigkeit durch die leitenden Strukturen 5 sichergestellt und eine ausgezeichnete aktive Passivierung der Korngrenzen 12 erreicht, da hierdurch eine Rekombination der Minoritätsladungsträger mit Majoritätsladungsträgern an den Korngrenzen 12 unterbunden wird. In Versuchen konnte gezeigt werden, dass leitende Strukturen 5 aus Si₃N₄ in Si Korngrenzen 12 sogar lückenlos auskleiden können.
2 zeigt den Einsatz eines erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements 1 in einer Solarzelle 6. Im Bereich der Oberseite 3 weist der Grundkörper 2 einen Emitter 13 auf, der insbesondere durch nachträgliche Dotierung in an sich bekannter Weise hergestellt werden kann. Z.B. kann es sich bei dem ersten Halbleitermaterial um Si handeln, das im Grundkörper 2 im Wesentlichen als p-dotiertes Si vorliegt. Der Emitter 13 wird dann durch einen n-dotierten Bereich des Grundkörpers 2 bzw. des ersten Halbleitermaterials ausgebildet. Der Bereich des Grundkörpers 2 aus dem ersten Halbleitermaterial außerhalb des Emitters 13 (im genannten Beispiel also p-dotiertes Si) bildet eine Basis 16 der Solarzelle 6.
Auf der Oberseite 3 ist ein Emitterkontakt 7 angeordnet, der den Emitter 13 elektrisch kontaktiert. Die leitenden Strukturen 5, die die Oberseite 3 oder zumindest den Emitter 13 elektrisch kontaktieren und weit ins Volumen des Grundkörpers 2 hineinreichen bilden gewissermaßen eine dreidimensionale Emitterstruktur aus. Die Minoritätsladungsträger müssen also nur einen kurzen Diffusionsweg im Grundkörper 2 zurücklegen, bis sie an die nächste Korngrenze 12 stoßen und dort über die leitenden Strukturen 5 zum Emitter 13 geleitet werden können. Damit die leitenden Strukturen 5 keinen Kurzschluss zwischen dem Emitter 13 bzw. dem Emitterkontakt 7 und einem Basiskontakt 9 der Solarzelle 6 herstellen ist sicherzustellen, dass der Basiskontakt 9 die leitenden Strukturen 5 möglichst nicht elektrisch kontaktiert, sondern nur die Basis 16. Ein Weg die potentiellen Kurzschlüsse zu verhindern, besteht darin, dass man mittels Infrarotdurchleuchtung die dekorierten Korngrenzen 12 identifiziert, oder die Lage der dekorierten Korngrenzen ist von vornherein bekannt. Anschließend wird eine isolierende Passivierungsschicht bzw. eine Isolationsschicht 8 auf die Unterseite 4 aufgetragen und erst auf diese der Basiskontakt 9, sodass der Basiskontakt 9 zunächst völlig elektrisch isoliert vom Grundkörper 2 ist. Hierauf wird der Basiskontakt 9 entsprechend einer anhand der Infrarotaufnahme erstellten Maske punktuell mit lokalen Verbindungskontakten 10 mit dem Grundkörper 2 in Verbindung gebracht. Die lokalen Verbindungskontakte 10 können dabei durch gezielten Laser-Beschuss unter Verwendung der Maske als sogenannte Laser Fired Contacts (LFC) hergestellt werden. Da somit keine leitenden Strukturen 5 getroffen werden, kommt es auch zu keinem ohmschen Kontakt. D.h. die durch die leitenden Strukturen 5 geschaffene dreidimensionale Emitterstruktur kann Minoritätsladungsträger nach bereits geringen Diffusionswegen optimal aufsammeln.
In der Ausführungsform der 3 wiederum wird eine elektrische Kontaktierung zwischen den leitenden Strukturen 5 und dem Basiskontakt 9 durch eine Isolationsschicht 8 verhindert, die als Heteroschicht ausgeführt ist, welche 10 gezielt den Fluss von Minoritätsladungsträgern unterbindet. Diese Heteroschicht kann z.B. mittels Chemical Vapour Deposition (CVD) als eine amorphe Siliziumschicht aufgedampft werden, die entsprechend dotiert ist. Dabei muss die Heteroschicht dick genug erzeugt werden, um ein Durchtunneln von Minoritätsladungsträgern zu verhindern. Der restliche Solarzellenprozess verläuft analog zu aktuell am Solarmarkt etablierten Prozessen.
In der schematischen Schnittansicht der 4 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle 6 mit einem erfindungsgemäßen elektrisch funktionalisierten Halbleiterelement 1 dargestellt, wobei die Basiskontakte 9 und die Emitterkontakte 7 auf derselben Seite der Solarzelle 6 angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht diese Seite der Solarzelle 6 der Unterseite 4 des Halbleiterelements 1. In der praktischen Verwendung erleichtert diese Anordnung von Emitterkontakten 7 und Basiskontakten 9 den elektrischen Anschluss der Solarzelle 6 und verhindert eine Verschattung durch eine Kontaktierung an der Oberseite 3.
Möglich wird dies durch die leitenden Strukturen 5, die den Emitter 13 im Bereich der Oberseite 3 und einen weiteren Emitter 13‘ im Bereich der Unterseite 4 elektrisch miteinander verbinden. D.h. die elektrischen Strukturen 5 fungieren als elektrische Vias zwischen den Emittern 13, 13‘. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Basis 16 aus einem p-dotiertem Si, die Emitter 13, 13‘ sind negativ dotiert. Bei den leitenden Strukturen 5 handelt es sich vorzugsweise um Si₃N₄.
Die Emitterkontakte 7 sind z.B. aus Ag gefertigt. Um die Leitfähigkeit unterhalb der Emitterkontakte 7 zu erhöhen und den mit der Solarzelle 6 erzeugten Strom somit besser abführen zu können, ist der Emitter 13‘ in Bereichen n++, wo der jeweilige Emitterkontakt 7 die Unterseite 4 kontaktiert, lokal stärker negativ dotiert als im restlichen Emitter 13‘. Die Basiskontakte 9 sind z.B. aus Al gefertigt und kontaktieren nur die Basis 16, wobei sie den Emitter 13‘ durchdringen. Um eine Kontaktierung des Emitters 13‘ zu vermeiden, sind die Basiskontakte 9 im Bereich des Emitters 13‘ von einer lokalen Isolierung 15 umgeben, die beispielsweise durch SiO₂ ausgebildet ist. D.h. es besteht kein elektrischer Kontakt zwischen den Basiskontakten 9 und dem Emitter 13‘.
Weiterhin weist die Solarzelle 6 der 4 zur Steigerung von deren Wirkungsgrad eine Antireflexschicht 14, beispielsweise aus SiN, auf, die auf der Oberseite 3 und auf der Unterseite 4 angebracht ist. Neben einer Anpassung der Brechungsindizes bewirkt die Antireflexschicht 14 eine elektrische Passivierung der Oberseite 3 und der Unterseite 4.
In der schematischen Schnittansicht der 5 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle 6 dargestellt, die im Wesentlichen völlig analog zur Ausführungsform der 4 aufgebaut ist, sodass grundsätzlich auf das oben Gesagte verwiesen wird. Im Unterschied zur Ausführungsform der 4 sind die Emitterkontakte 7 und die Basiskontakte 9 jedoch nicht auf derselben Seite der Solarzelle 6, sondern auf gegenüberliegenden Seiten der Solarzelle 6 angeordnet. Dies garantiert eine gleichmäßige und nicht vollständige Beschattung der Solarzelle 6 an beiden Seiten, sodass die Solarzelle 6 als Bifacial-Solarzelle verwendet werden kann.
In 5 kontaktieren die Emitterkontakte 7 die Oberseite 3. Entsprechend ist der Emitter 13 in Bereichen n++, wo der jeweilige Emitterkontakt 7 die Oberseite 3 kontaktiert, lokal stärker negativ dotiert als im restlichen Emitter 13.
Bezugszeichenliste

1: Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement
2: Grundkörper
3: Oberseite des Grundkörpers
4: Unterseite 5 des Grundkörpers
5: Leitende Struktur
6: Solarzelle
7: Emitterkontakt
8: Isolationsschicht
9: Basiskontakt
10: Lokaler Verbindungskontakt
11, 11‘, 11‘‘: Korn
12: Korngrenze
13, 13‘: Emitter
14: Antireflexschicht
15: Lokale Isolierung
16: Basis
p: p-dotiertes Si
n++: Bereich erhöhter n-Dotierung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

H. J. Möller et al., „Growth of Silicon Carbide Filaments in Multicrystalline Silicon for Solar Cells‘‘, Solid State Phenomena 156–158, 35 (2010) [0006]
S. Köstner et al.; „Structural Analysis of Longitudinal Si-C-N Precipitates in Multicrystalline Silicon‘‘, Proc. 8th IEEE PVSC 2, 1 (2012) [0006]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines elektrisch funktionalisierten Halbleiterelements (1) mit einem Korngrenzen (12) aufweisenden Grundkörper (2) aus einem ersten Halbleitermaterial, insbesondere Si, welches eine erste Bandlücke aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Erzeugen eines Ausgangsprodukts, insbesondere einer Schmelze, des ersten Halbleitermaterials; – Einbringen von mindestens einem Stoff in das Ausgangsprodukt oder bei dessen Erzeugung, wobei als Stoff ein zweites Halbleitermaterial gewählt wird oder ein Stoff, der mit dem ersten Halbleitermaterial das zweite Halbleitermaterial bilden kann, wobei das zweite Halbleitermaterial eine zweite Bandlücke aufweist, die sich um mindestens 0,5 eV von der ersten Bandlücke unterscheidet, und wobei das zweite Halbleitermaterial zur Ausbildung von einer Vielzahl von elektrisch leitenden Strukturen (5) im Bereich der Korngrenzen (12) des Grundkörpers (2) vorgesehen ist, welche Strukturen (5) jeweils eine Oberseite (3) des Grundkörpers (2) elektrisch kontaktieren und sich von der Oberseite (3) in Richtung einer der Oberseite (3) gegenüberliegenden Unterseite (4) erstrecken, und wobei das Einbringen so dosiert wird, dass mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% aller Korngrenzen (12) mit den Strukturen (5) aus dem zweiten Halbleitermaterial dekoriert sind; – Kristallisieren oder Rekristallisieren des Ausgangsprodukts zum Grundkörper (2).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bandlücke größer gleich 1,7 eV, bevorzugt größer gleich 3 eV, besonders bevorzugt größer gleich 3,6 eV, insbesondere größer gleich 5 eV ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsprodukt eine Schmelze ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kristallisieren mittels des Ribbon-Growth-on-Substrate-Verfahrens oder mittels des Vertical-Gradient-Freeze-Verfahrens erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kristallisieren mit einer Kristallisationsgeschwindigkeit größer gleich 4 mm/h, bevorzugt größer gleich 6 mm/h, besonders bevorzugt größer gleich 8 mm/h erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kristallisieren oder Rekristallisieren des Ausgangsprodukts sich geordnete Wärmesenken ausbilden, um eine geometrische Struktur der Korngrenzen (12) einzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um ein Nitrid oder Carbonitrid handelt, vorzugsweise um AlN, GaN, BN, InN, TiN oder Si₃N₄.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um einen II-VI-Halbleiter oder einen III-V-Halbleiter handelt, wobei es sich insbesondere um eine binäre, bevorzugt um eine ternäre, besonders bevorzugt um eine quaternäre Verbindung handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Stoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diamant, Graphit, GeC, SiC und BC.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Slurry-Gemisch auf ein Trägersubstrat aufgetragen wird, mit oder ohne klar definierten Korngrenzen, getrocknet, gesintert und rekristallisiert wird.
Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) erhältlich durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere nach Anspruch 10.
Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) umfassend einen Korngrenzen (12) aufweisenden Grundkörper (2) aus einem ersten Halbleitermaterial, vorzugsweise aus Si, wobei das erste Halbleitermaterial eine erste Bandlücke aufweist, wobei der Grundkörper (2) eine Oberseite (3) und eine der Oberseite (3) gegenüberliegende Unterseite (4) aufweist, wobei im Bereich der Korngrenzen (12) des Grundkörpers (2) eine Vielzahl von elektrisch leitenden Strukturen (5) vorliegt, welche Strukturen (5) jeweils die Oberseite (3) elektrisch kontaktieren und sich von der Oberseite (3) in Richtung der Unterseite (4) erstrecken, wobei die Strukturen (5) durch ein zweites Halbleitermaterial ausgebildet sind, das eine zweite Bandlücke aufweist, und wobei sich die zweite Bandlücke um mindestens 0,5 eV von der ersten Bandlücke unterscheidet.
Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% aller Korngrenzen (12) mit den Strukturen (5) aus dem zweiten Halbleitermaterial dekoriert sind.
Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bandlücke größer gleich 1,7 eV, bevorzugt größer gleich 3 eV, besonders bevorzugt größer gleich 3,6 eV, insbesondere größer gleich 5 eV ist.
Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich von zumindest einer der Korngrenzen (12) des Grundkörpers (2) der mittlere Abstand zwischen zwei unmittelbar benachbarten Strukturen (5) kleiner gleich 5·m, bevorzugt kleiner gleich 2·m, besonders bevorzugt kleiner gleich 1·m ist.
Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper (2) zumindest in einer Richtung der mittlere Abstand eines Korns (11) zu einem anderen, dessen übernächsten Nachbar bildenden Korn (11‘‘), kleiner gleich 2 mm, bevorzugt kleiner gleich 1 mm, besonders bevorzugt kleiner gleich 0,5 mm ist.
Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um ein Nitrid oder Carbonitrid handelt, vorzugsweise um AlN, GaN, BN, InN, TiN oder Si₃N₄.
Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten Halbleitermaterial um einen II-VI-Halbleiter oder einen III-V-Halbleiter handelt, wobei es sich insbesondere um eine binäre, bevorzugt um eine ternäre, besonders bevorzugt um eine quaternäre Verbindung handelt.
Elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim zweiten Halbleitermaterial um ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diamant, GeC, SiC, ZnO, ZnS, SnC, GaP, InP, GaAs, AlGaAs, AlInAs, GaInP, BP, AlP, AlAs, GaP, CdSe, CdS, ZnO, ZnSe, ZnS, ZnTe, CuCl, SnS₂, TiO₂, Cu₂O, SnO₂, BaTiO₃, SrTiO₂, LiNbO₃, GaSe, La₂CuO₄, NiO, InGaP, AlInAs, GaAsP, AlGaN, AlGaP, InGaN, CdZnTe, HgZnTe, GaInSb, GaInAsP, GaInAs, AlAs, ZnSe und Cu(In, Ga)Se₂ handelt.
Solarzelle (6) umfassend ein elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, besonders bevorzugt hergestellt mit einem Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein die Oberseite (3) elektrisch kontaktierender Emitterkontakt (7) vorgesehen ist, der vorzugsweise auf der Oberseite (3) angeordnet ist.
Solarzelle (6) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite (4) eine Isolationsschicht (8) angeordnet ist, die zumindest für Minoritätsladungsträger im ersten Halbleitermaterial elektrisch isolierend ist, und dass ein Basiskontakt (9) vorgesehen ist, der abschnittsweise auf der Isolationsschicht (8), der Unterseite (4) gegenüberliegend angeordnet ist.
Solarzelle (6) nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Isolationsschicht (8) um eine Heteroschicht handelt, welche sowohl mit dem ersten Halbleitermaterial als auch mit dem zweiten Halbleitermaterial einen Heteroübergang ausbildet.
Solarzelle nach (6) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass lokale Verbindungskontakte (10) vorgesehen sind, die die Isolationsschicht (8) durchsetzen und die Unterseite (4) des Grundkörpers (2) elektrisch nur an solchen Stellen kontaktieren, die aus dem ersten Halbleitermaterial bestehen, wobei die lokalen Verbindungskontakte (10) mit dem Basiskontakt (9) elektrisch verbunden sind.
Solarzelle (6) umfassend ein elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, insbesondere hergestellt durch das Verfahren nach Anspruch 10, wobei im Grundkörper (2) ein Emitter (13) im Bereich der Oberseite (3) und ein weiterer Emitter (13‘) im Bereich der Unterseite (4) vorgesehen sind sowie eine zwischen den Emittern (13, 13‘) angeordnete Basis (16), wobei die Emitter (13, 13‘) durch die leitenden Strukturen (5) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
Solarzelle (6) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Emitterkontakt (7) vorgesehen ist, der die Oberseite (3) oder die Unterseite (4) elektrisch kontaktiert und auf einer Seite der Solarzelle (6) im Bereich der Oberseite (3) oder der Unterseite (4) des Grundkörpers (2) angeordnet ist, und dass mindestens ein Basiskontakt (9) vorgesehen ist, der nur die Basis (16) elektrisch kontaktiert und auf derselben Seite der Solarzelle (6) wie der mindestens eine Emitterkontakt (7) angeordnet ist oder auf einer gegenüberliegenden Seite der Solarzelle (6).
Detektor umfassend ein elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, insbesondere hergestellt mit einem Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein die Oberseite (3) elektrisch kontaktierender Emitterkontakt (7) vorgesehen ist, der vorzugsweise auf der Oberseite (3) angeordnet ist.
Detektor nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte am Emitter durch kleine quadratische nicht miteinander verbundenen Kontakte (Pixel) ausgeführt sind mit einer Seitenlänge, die je nach Anwendungsgebiet eingestellt werden kann, bevorzugt kleiner 2 mm, besonders bevorzugt kleiner 0,5 mm, insbesondere kleiner 200 Mikrometer.
Elektrochemisches Speicherelement umfassend ein elektrisch funktionalisiertes Halbleiterelement (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, insbesondere hergestellt mit einem Verfahren nach Anspruch 10, wobei entweder Anode oder Elektrode oder beide Elektroden aus diesem Material hergestellt sind.
Elektrochemisches Speicherelement nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein aktives Elektrodenmaterial aus mit durch Sekundärphasen funktionalisiertem Silizium besteht.