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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 11/2017

06.02.2017

Depth-resolved and temperature dependent analysis of phase formation processes in Cu–Zn–Sn–Se films on ZnO substrates

verfasst von: Christiane Stroth, Mohamed H. Sayed, Matthias Schuster, Jörg Ohland, Ingo Hammer-Riedel, Maria S. Hammer, Peter Wellmann, Jürgen Parisi, Levent Gütay

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 11/2017

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Abstract

The constitution of secondary phases in kesterite Cu2ZnSnSe4 (CZTSe) thin films is still a limiting factor for their application in solar cells. Therefore an enhanced understanding of phase formation processes during the fabrication of CZTSe films is required. In this study we present a temperature and film-depth dependent phase analysis of Zn/Sn/Cu precursors on ZnO substrates selenized at different temperatures. A special sample preparation step using a focused ion beam was applied to prepare shallow angle cross sections for depth-resolved Raman profiling of the thin films. At low selenization temperatures multiphase structures are demonstrated and a first formation of CZTSe besides secondary phases at only 250 °C is detected. At high selenization temperatures an accumulation of ZnSe at the interface of CZTSe and ZnO substrates is observed. Furthermore indications for the formation of a thin SnO2 interface layer were found by X-ray diffraction, secondary electron microscopy and energy dispersive X-ray spectrometry.

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Metadaten
Titel
Depth-resolved and temperature dependent analysis of phase formation processes in Cu–Zn–Sn–Se films on ZnO substrates
verfasst von
Christiane Stroth
Mohamed H. Sayed
Matthias Schuster
Jörg Ohland
Ingo Hammer-Riedel
Maria S. Hammer
Peter Wellmann
Jürgen Parisi
Levent Gütay
Publikationsdatum
06.02.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 11/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-6467-8

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