Väitös mikro- ja nanotekniikan alalta, DI Ismo Rauha

DI Ismo Rauha väittelee 22.12.2021 klo 12 Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa, elektroniikan ja nanotekniikan laitoksella, salissa TU1, Maarintie 8, Espoo, sekä etäyhteydellä Zoomissa. Väitöskirjan nimi on "Stability of silicon surface passivation under damp heat and light soaking".

Vastaväittäjä: Prof. Bram Hoex, UNSW Sydney (University of New South Wales), Australia
Kustos: Prof. Hele Savin, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, elektroniikan ja nanotekniikan laitos

Väitöstilaisuus järjestetään etäyhteydellä Zoomissa, jonne voi liittyä vapaasti: https://aalto.zoom.us/j/63899799102
Zoom pikaopas: https://www.aalto.fi/fi/palvelut/zoom-pikaopas

Kampuksella tapahtuvassa tilaisuudessa järjestäjä voi tarkistaa koronapassin riippuen osallistujamäärästä (lisätietoja: https://www.aalto.fi/en/study-at-aalto/being-a-doctoral-student-at-aalto, kohdassa väitöstilaisuudet).

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen: https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53

Väitöstiedote:

Kiteiseen piihin perustuvien aurinkokennojen luotettavuus on tärkeää ilmastonmuutoksen torjunnassa, sillä ne vastaavat n. 95% maailmassa tällä hetkellä tuotetuista aurinkokennoista. Kenttäolosuhteissa aurinkokennot altistuvat voimakkaalle auringonvalolle, korkeille lämpötiloille sekä ilmankosteudelle, mikä voi olla haitallista niiden toiminnan kannalta oleelliselle pintapassivoinnille.

Väitöskirjatyössä tutkittiin piin pintapassivoinnin stabiiliutta pitkäkestoisen valotuksen sekä korkealle ilmankosteudelle altistumisen aikana, sekä mahdollisia mekanismeja havaituille rappeumille. Keskeisenä tuloksena havaittiin, että 20 nm paksut alumiinioksidipinnoitteet ovat stabiileja 1000 tunnin mittaisessa kosteus- tai valaistusaltistuksessa sekä tasaisen että nanorakenteisen piin passivoinnissa. Lisäksi huomattiin, että passivointikalvon ja piin pinnan välisen rajapintaoksidin ominaisuudet vaikuttavat voimakkaasti stabiiliuteen.

Yllättäen myös piimateriaalissa olevien metalliepäpuhtauksien havaittiin vaikuttavan pintapassivointiin. Kuparia sisältävissä näytteissä havaittiin merkittävää pintarappeumaa, joten aurinkokennojen valmistuksessa piihin päätyvät kupariepäpuhtaudet saattavat selittää osaltaan pintarekombinaation kasvun kenttäolosuhteissa.

Väitöskirjassa esitetyt tulokset tuovat lisätietoa piin pintapassivoinnin stabiiliudesta sekä tiedeyhteisölle että useille teollisuuden toimijoille. Tulokset hyödyttävät aurinkokennoalan lisäksi mikroelektroniikkateollisuutta ja valoilmaisimien valmistusta. Näillä aloilla stabiili pintapassivointi on välttämätöntä sähköisten komponenttien toiminnan kannalta, ja sen toteuttaminen edellyttää tarkkoja prosessivaatimuksia ja epäpuhtauksien hallintaa.

Väittelijän yhteystiedot: