Die Erforschung von Siliziumvorstufen
Amorphes Silizium ist eine interessante Alternative zu kristallinem Silizium und wird weit verbreitet in elektronischen Geräten und in der Massenfertigung von Solarzellen verwendet. Es entsteht bei der Silan-Gasphasenabscheidung (CVD) mit kleinen, ungesättigten Siliziumclustern als kurzlebige Zwischenprodukte der Gasphase. Die Wissenschaftler des EU-geförderten Projekts "Stable unsaturated silicon clusters as nucleation sites in solution and the gas phase" (CASI-CVD ) präparierten stabile Derivate von ungesättigten Siliziumclustern. Sie untersuchten deren chemische Eigenschaften und demonstrierten ihre Verwendung als CVD-Vorstufen für die Abscheidung von amorphem Silizium. Diese Cluster sind wichtig für die Bestimmung von Siliziumgrundeigenschaften wie etwa optischer und elektronischer Bandlücken. Mittels neuartiger Syntheseansätze wurden modellstabile ungesättigte Siliziumcluster-Verbindungen hergestellt. Die Projektmitglieder nutzten die Verbindungsreaktivität, um sie als Keimstellen in der Lösungsphase für die Clusterexpansion zu verwenden, um so neue Vorstufen für größere ungesättigte Clusterverbindungen zu schaffen. Ein bemerkenswertes Lösungsphase-Modell für die Züchtung von Siliziumclustern durch ungesättigte Zwischenprodukte wurde entdeckt und eingehend untersucht. Darüber hinaus erhielt man signifikante Ergebnisse bezüglich der Reaktionschemie der kleinsten ungesättigten Siliziumcluster: Cyclotrisilene. CASI-CVD hat mehr erreicht als ursprünglich geplant. Bis heute wurden fünf hochkarätige Publikationen produziert.
