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Durch die Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem die durchschnittliche Einkristallgröße, insbesondere der Durchmesser der Einkristalle, in einer auf einem Fremdsubstrat aufgetragenen Halbleiterdünnschicht um eine Größenordnung gegenüber bisherigen Verfahren erhöht werden kann. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt eine dünne Halbleiterschicht auf das Fremdsubstrat aufgetragen wird. Dann wird das Fremdsubstrat wird so stark beheizt, dass die Halbleiterdünnschicht schmilzt. Anschließend wird die Temperatur langsam bis unter die Schmelztemperatur des Halbleitermaterials gesenkt, wobei während des Abkühlvorgangs das Fremdsubstrat derart beheizt, dass die Temperatur, ausgehend von der Oberfläche des Fremdsubstrats, in vertikaler Richtung, quer durch die Halbleiterdünnschicht bis zur Oberfläche der Dünnschicht stetig abnimmt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Dünnschicht beim langsamen Senken der Temperatur bis unter die Schmelztemperatur der Halbleiterdünnschicht in entgegengesetzter Richtung kristallisiert bzw. erstarrt. D. h. zuerst kristallisieren die Atomlagen unmittelbar an der freiliegenden Oberfläche der Dünnschicht, dann die nächst tiefer gelegen Atomlagen, usw., bis dass zu allerletzt die Atomlagen in direkter Nähe zur Oberfläche des Fremdsubstrats kristallisieren. Dabei können die Atomlagen unmittelbar an der freiliegenden Oberfläche der Dünnschicht sich beim Kristallisieren ungestört frei ausrichten, wodurch die Bildung großflächiger und einige Atomlagen dicker Einkristalle gefördert wird. Diese dienen dann als Wachstumskeime für die nächst tiefer gelegenen Atomlagen derart, dass diese großflächigen Einkristalle in der Dicke in Richtung zur Oberfläche des Fremdsubstrats wachsen. Lediglich die Atomlagen in unmittelbarer Nähe zur Oberfläche des Fremdsubstrats werden beim Kristallisieren gestört und entarten zu einer amorphen oder polykristallinen Grenzschicht. Um den oben erwähnten Temperaturverlauf quer durch die Dünnschicht zu gewährleisten, muss als Heizart zwingend entweder eine planar an der Unterseite des Fremdsubstrats angebrachte Heizquelle oder eine Erhitzung des Fremdsubstrats durch elektrischen Stromdurchgang gewählt werden. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von hocheffizienten Dünnschichtsolarzellen. Das Verfahren ist ebenfalls für ein hochqualitatives Tempern von Hochtemperaturhalbleiterdünnschichten geeignet. |
