The reduction in electronic recombination losses by the passivation of silicon surfaces is a critical enabler for high-efficiency solar cells. In 2006, aluminum oxide (Al2O3) nanolayers synthesized by atomic layer deposition (ALD) emerged as a novel solution for the passivation of p- and n-type crystalline Si (c-Si) surfaces. Today, high efficiencies have been realized by the implementation of ultrathin Al2O3 films in laboratory-type and industrial solar cells. This article reviews and summarizes recent work concerning Al2O3 thin films in the context of Si photovoltaics. Topics range from fundamental aspects related to material, interface, and passivation properties to synthesis methods and the implementation of the films in solar cells. Al2O3 uniquely features a combination of field-effect passivation by negative fixed charges, a low interface defect density, an adequate stability during processing, and the ability to use ultrathin films down to a few nanometers in thickness. Although various methods can be used to synthesize Al2O3, this review focuses on ALD—a new technology in the field of c-Si photovoltaics. The authors discuss how the unique features of ALD can be exploited for interface engineering and tailoring the properties of nanolayer surface passivation schemes while also addressing its compatibility with high-throughput manufacturing. The recent progress achieved in the field of surface passivation allows for higher efficiencies of industrial solar cells, which is critical for realizing lower-cost solar electricity in the near future.

1.
J. H.
Zhao
,
A. H.
Wang
, and
M. A.
Green
,
Prog. Photovoltaics
7
,
471
(
1999
).
2.
M. A.
Green
,
Prog. Photovoltaics
17
,
183
(
2009
).
3.
T.
Tiedje
,
E.
Yablonovitch
,
G. D.
Cody
, and
B. G.
Brooks
,
IEEE Trans. Electron Devices
31
,
711
(
1984
).
4.
M. A.
Green
,
IEEE Trans. Electron Devices
31
,
671
(
1984
).
5.
M. J.
Kerr
,
A.
Cuevas
, and
P.
Campbell
,
Prog. Photovoltaics
11
,
97
(
2003
).
6.
M. A.
Green
,
Silicon Solar Cells: Advanced Principles and Practice
(
Bridge Printery
,
Sydney, Australia
,
1995
).
7.
W.
Shockley
and
H. J.
Queisser
,
J. Appl. Phys.
32
,
510
(
1961
).
8.
R. M.
Swanson
,
Proceedings of the 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Lake Buena Vista, FL, 3–7 January 2005 (
IEEE
,
New York
,
2005
).
9.
S. W.
Glunz
 et al.,
Proceedings of the 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Honolulu, HI, 20–25 June 2010 (
IEEE
,
New York
,
2010
).
11.
Y.
Tsunomura
,
T.
Yoshimine
,
M.
Taguchi
,
T.
Baba
,
T.
Kinoshita
,
H.
Kanno
,
H.
Sakata
,
E.
Maruyama
, and
M.
Tanaka
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
93
,
670
(
2009
).
12.
R.
Hezel
and
K.
Jaeger
,
J. Electrochem. Soc.
136
,
518
(
1989
).
13.
G.
Agostinelli
,
P.
Vitanov
,
Z.
Alexieva
,
A.
Harizanova
,
H. F. W.
Dekkers
,
S.
De Wolf
, and
G.
Beaucarne
,
Proceedings of the 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference
, Paris, 7–11 June
2004
(unpublished).
14.
B.
Hoex
,
S. B. S.
Heil
,
E.
Langereis
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
042112
(
2006
).
15.
G.
Agostinelli
,
A.
Delabie
,
P.
Vitanov
,
Z.
Alexieva
,
H. F. W.
Dekkers
,
S.
De Wolf
, and
G.
Beaucarne
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
90
,
3438
(
2006
).
16.
B.
Hoex
,
J.
Schmidt
,
P.
Pohl
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Appl. Phys
104
,
044903
(
2008
).
17.
B.
Hoex
,
J. J. H.
Gielis
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Appl. Phys.
104
,
113703
(
2008
).
18.
M.
Hofmann
,
S.
Janz
,
C.
Schmidt
,
S.
Kambor
,
D.
Suwito
,
N.
Kohn
,
J.
Rentsch
,
R.
Preu
, and
S. W.
Glunz
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
93
,
1074
(
2009
).
19.
J.
Benick
,
B.
Hoex
,
M. C. M.
van de Sanden
,
W. M. M.
Kessels
,
O.
Schultz
, and
S. W.
Glunz
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
253504
(
2008
).
20.
W. M. M.
Kessels
and
M.
Putkonen
,
MRS Bull.
36
,
907
(
2011
).
21.
P.
Poodt
,
D. C.
Cameron
,
E.
Dickey
,
S. M.
George
,
V.
Kuznetsov
,
G. N.
Parsons
,
F.
Roozeboom
,
G.
Sundaram
, and
A.
Vermeer
,
J. Vac. Sci. Technol. A
30
,
010802
(
2012
).
22.
W.
Shockley
and
W. T. J.
Read
,
Phys. Rev.
87
,
835
(
1952
).
23.
24.
S.
Rein
,
Lifetime Spectroscopy
(
Springer
,
Berlin
,
2004
).
25.
A. G.
Aberle
,
Crystalline Silicon Solar Cells: Advanced Surface Passivation and Analysis
(
University of New South Wales
,
Sydney, Australia
,
1999
).
26.
R. B. M.
Girisch
,
R. P.
Mertens
, and
R. F.
de Keersmaecker
,
IEEE Trans. Electron Devices
25
,
203
(
1988
).
27.
A. G.
Aberle
,
S.
Glunz
, and
W.
Warta
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
29
,
175
(
1993
).
28.
S. W.
Glunz
,
D.
Biro
,
S.
Rein
, and
W.
Warta
,
J. Appl. Phys.
86
,
683
(
1999
).
29.
S.
Olibet
,
E.
Vallat-Sauvain
, and
C.
Ballif
,
Phys. Rev. B
76
,
035326
(
2007
).
30.
A. B.
Sproul
,
M. A.
Green
,
A. W.
Stephens
,
J. Appl. Phys.
72
,
4161
(
1992
).
31.
D.
Macdonald
and
A.
Cuevas
,
Sol. Energy
76
,
255
(
2004
).
32.
R. A.
Sinton
and
A.
Cuevas
,
Appl. Phys. Lett.
69
,
2510
(
1996
).
33.
H.
Nagel
,
C.
Berge
, and
A. G.
Aberle
,
J. Appl. Phys.
86
,
6218
(
1999
).
34.
G.
Coletti
,
R.
Kvande
,
V. D.
Mihailetchi
,
L. J.
Geerlings
,
L.
Arnberg
, and
E. J.
Vrelid
,
J. Appl. Phys.
104
,
104913
(
2008
).
35.
S. W.
Glunz
,
S.
Rein
,
J. Y.
Lee
, and
W.
Warta
,
J. Appl. Phys.
90
,
2397
(
2001
).
36.
J.
Schmidt
and
K.
Bothe
,
Phys. Rev. B
69
,
024107
(
2004
).
37.
D.
Macdonald
,
F.
Rougieux
,
A.
Cuevas
,
B.
Lim
,
J.
Schmidt
,
M.
Di Sabatino
, and
L.
Geerlings
,
J. Appl. Phys.
105
,
093704
(
2009
).
38.
B.
Lim
,
V. V.
Voronkov
,
R.
Falster
,
K.
Bothe
, and
J.
Schmidt
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
162104
(
2011
).
39.
M. J.
Kerr
and
A.
Cuevas
,
J. Appl. Phys.
91
,
2473
(
2002
).
40.
J.
Benick
,
A.
Richter
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Phys. Status Solidi (RRL)
3
,
233
(
2009
).
41.
A.
Stesmans
and
V. V.
Afanas’ev
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
1957
(
2002
).
42.
A. G.
Aberle
,
S.
Glunz
, and
W.
Warta
,
J. Appl. Phys.
71
,
4422
(
1992
).
43.
M. L.
Green
,
E. P.
Gusev
,
R.
Degraeve
, and
E. L.
Garfunkel
,
J. Appl. Phys.
90
,
2057
(
2001
).
44.
O.
Schultz
,
A.
Mette
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Prog. Photovoltaics
16
,
317
(
2008
).
45.
J.
Benick
,
K.
Zimmermann
,
J.
Spiegelman
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Prog. Photovoltaics
19
,
361
(
2011
).
46.
M. L.
Reed
and
J. D.
Plummer
,
J. Appl. Phys.
63
,
5776
(
1988
).
47.
A. W.
Blakers
,
A.
Wang
,
A. M.
Milne
,
J.
Zhao
, and
M. A.
Green
,
Appl. Phys. Lett.
55
,
1363
(
1989
).
48.
M. J.
Kerr
and
A.
Cuevas
,
Semicond. Sci. Technol.
17
,
35
(
2002
).
49.
S.
Mack
,
A.
Wolf
,
A.
Walczak
,
B.
Thaidigsmann
,
E.
Allan Wotke
,
J. J.
Spiegelman
,
R.
Preu
, and
D.
Biro
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
95
,
2570
(
2011
).
50.
W. D.
Eades
and
R. M.
Swanson
,
J. Appl. Phys.
58
,
4267
(
1985
).
51.
B.
Hoex
,
F. J. J.
Peeters
,
M.
Creatore
,
M. A.
Blauw
,
W. M. M.
Kessels
, and
M. C. M.
van de Sanden
,
J. Vac. Sci. Technol. A
24
,
1823
(
2006
).
52.
G.
Dingemans
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Phys. Status Solidi (RRL)
5
,
22
(
2011
).
53.
V. D.
Mihailetchi
,
Y.
Komatsu
, and
L. J.
Geerligs
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
063510
(
2008
).
54.
S.
Bordihn
,
P.
Engelhart
,
V.
Mertens
,
G.
Kesser
,
D.
Köhn
,
G.
Dingemans
,
M. M.
Mandoc
,
J. W.
Müller
, and
W. M. M.
Kessels
,
Energy Procedia
8
,
654
(
2011
).
55.
C.
Leguijt
 et al.,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
40
,
297
(
1996
).
56.
J.
Schmidt
and
A.
Cuevas
,
J. Appl. Phys.
85
,
3626
(
1999
).
57.
M. J.
Kerr
and
A.
Cuevas
,
Semicond. Sci. Technol.
17
,
166
(
2002
).
58.
S.
de Wolf
,
G.
Agostinelli
,
G.
Beaucarne
, and
P.
Vitanov
,
J. Appl. Phys.
97
,
063303
(
2005
).
60.
B.
Hoex
,
A. J. M.
van Erven
,
R. C. M.
Bosch
,
W. T. M.
Stals
,
M. D.
Bijker
,
P. J.
van den Oever
,
W. M. M.
Kessels
, and
M. C. M.
van de Sanden
,
Prog. Photovoltaics
13
,
705
(
2005
).
61.
J.
Hong
,
W. M. M.
Kessels
,
W. J.
Soppe
,
W. W.
Weeber
,
W. M.
Arnoldbik
, and
M. C. M.
van de Sanden
,
J. Vac. Sci. Technol. B
21
,
2123
(
2003
).
62.
F.
Duerinckx
and
J.
Szlufcik
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
72
,
231
(
2002
).
63.
M. I.
Bertoni
 et al.,
Prog. Photovoltaics
19
,
187
(
2010
).
64.
W. L.
Warren
,
J.
Kanicki
,
J.
Robertson
,
E. H.
Poindexter
, and
P. J.
McWhorter
,
J. Appl. Phys.
74
,
4034
(
1993
).
65.
S. E.
Curry
,
P. M.
Lenahan
,
D. T.
Krick
,
J.
Kanicki
, and
C. T.
Kirk
,
Appl. Phys. Lett.
56
,
1359
(
1990
).
66.
H.
Mäckel
and
R.
Lüdemann
,
J. Appl. Phys.
92
,
2602
(
2002
).
67.
S.
Dauwe
,
L.
Mittelstädt
,
A.
Metz
, and
R.
Hezel
,
Prog. Photovoltaics
10
,
271
(
2002
).
68.
G.
Dingemans
,
M. M.
Mandoc
,
S.
Bordihn
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
222102
(
2011
).
69.
S.
Mack
,
A.
Wolf
,
C.
Brosinsky
,
S.
Schmeisser
,
A.
Kimmerle
,
P.
Saint-Cast
,
M.
Hofmann
, and
D.
Biro
,
IEEE J. Photovoltaics
1
,
135
(
2011
).
70.
M.
Schaper
,
J.
Schmidt
,
H.
Plagwitz
, and
R.
Brendel
,
Prog. Photovoltaics
13
,
381
(
2005
).
71.
S.
Gatz
,
H.
Plagwitz
,
P. P.
Altermatt
,
B.
Terheiden
, and
R.
Brendel
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
173502
(
2008
).
72.
C.
Leendertz
,
N.
Mingirulli
,
T. F.
Schulze
,
J. P.
Kleider
,
B.
Rech
, and
L.
Korte
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
202108
(
2011
).
73.
T. F.
Schulze
,
H. N.
Beushausen
,
C.
Leendertz
,
A.
Dobrich
,
B.
Rech
, and
L.
Korte
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
25102
(
2010
).
74.
S.
de Wolf
,
B.
Demaurex
,
A.
Descoeudres
, and
C.
Ballif
,
Phys. Rev. B
83
,
233301
(
2011
).
75.
A.
Illiberi
,
M.
Creatore
,
W. M. M.
Kessels
, and
M. C. M.
van de Sanden
,
Phys. Status Solidi (RRL)
4
,
206
(
2010
).
76.
A.
Shah
,
P.
Torres
,
R.
Tscharner
,
N.
Wyrsch
, and
H.
Keppner
,
Science
285
,
692
(
1999
).
77.
R. W.
Collins
,
A. S.
Ferlauto
,
G. M.
Ferreira
,
C.
Chen
,
J.
Koh
,
R. J.
Koval
,
Y.
Lee
,
J. M.
Pearce
, and
C. R.
Wronski
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
78
,
143
(
2003
).
78.
A. H. M.
Smets
,
W. M. M.
Kessels
, and
M. C. M.
van de Sanden
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
1547
(
2003
).
79.
M. N.
van den Donker
,
B.
Rech
,
W. M. M.
Kessels
, and
M. C. M.
van de Sanden
,
New J. Phys.
9
,
280
(
2006
).
80.
G.
Dingemans
,
M. N.
van den Donker
,
D.
Hrunski
,
A.
Gordijn
,
W. M. M.
Kessels
, and
M. C. M.
van de Sanden
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
111914
(
2008
).
81.
N.
Mingirulli
 et al.,
Status Solidi (RRL)
5
,
159
(
2011
).
82.
S.
Martín de Nicolá
,
D.
Muñoz
,
A. S.
Ozanne
,
N.
Nguyen
, and
P. J.
Ribeyron
,
Energy Procedia
8
,
226
(
2011
).
83.
D. L.
Bätzner
 et al.,
Energy Procedia
8
,
153
(
2011
).
84.
M. A.
Green
,
K.
Emery
,
Y.
Hishikawa
,
W.
Warta
, and
E. D.
Dunlop
,
Prog. Photovoltaics
20
,
12
(
2012
).
85.
R.
Santbergen
and
R. J. C.
van Zolingen
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
92
,
432
(
2008
).
86.
T.
Fellmeth
,
S.
Mack
,
J.
Bartsch
,
D.
Erath
,
U.
Jäger
,
R.
Preu
,
F.
Clement
, and
D.
Biro
,
IEEE Electron Device Lett.
32
,
1101
(
2011
).
87.
J.-H.
Lai
,
A.
Upadhyaya
,
R.
Ramanathan
,
A.
Das
,
K.
Tate
,
V.
Upadhyaya
,
A.
Kapoor
,
C.-W.
Chen
, and
A.
Rohatgi
,
IEEE J. Photovoltaics
1
,
16
(
2011
).
88.
A.
Wolf
,
D.
Biro
,
J.
Nekarda
,
S.
Stumpp
,
A.
Kimmerle
,
S.
Mack
, and
R.
Preu
,
J. Appl. Phys.
108
,
124510
(
2010
).
89.
S. M.
George
,
Chem. Rev.
110
,
111
(
2010
).
90.
M.
Leskelä
and
M.
Ritala
,
Angew. Chem., Int. Ed.
42
,
5548
(
2003
).
91.
H. B.
Profijt
,
S. E.
Potts
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Vac. Sci. Technol. A
29
,
050801
(
2011
).
92.
R. L.
Puurunen
,
Appl. Surf. Sci.
245
,
6
(
2005
).
93.
R. L.
Puurunen
,
J. Appl. Phys.
97
,
121301
(
2005
).
94.
M. D.
Groner
,
F. H.
Fabreguette
,
J. W.
Elam
, and
S. M.
George
,
Chem. Mater.
16
,
639
(
2004
).
95.
M. D.
Groner
,
F. H.
Fabreguette
,
J. W.
Elam
, and
S. M.
George
,
Thin Solid Films
413
,
186
(
2002
).
96.
S. B. S.
Heil
,
J. L.
van Hemmen
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Appl. Phys.
103
,
103302
(
2008
).
97.
J. L.
van Hemmen
,
S. B. S.
Heil
,
J. H.
Klootwijk
,
F.
Roozeboom
,
C. J.
Hodson
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Electrochem. Soc.
154
,
G165
(
2007
).
98.
G.
Dingemans
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Electrochem. Solid-State Lett.
13
,
H76
(
2010
).
99.
S. E.
Potts
,
W.
Keuning
,
E.
Langereis
,
G.
Dingemans
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Electrochem. Soc.
157
,
P66
(
2010
).
100.
J. W.
Lim
and
S. J.
Yun
,
Electrochem. Solid-State. Lett.
7
,
F45
(
2004
).
101.
S.-C.
Ha
,
E.
Choi
,
S.-H.
Kim
, and
J. S.
Roh
,
Thin Solid Films
476
,
252
(
2005
).
102.
S. K.
Kim
and
C. S.
Hwang
,
J. Appl. Phys.
96
,
2323
(
2004
).
103.
S. D.
Elliott
,
G.
Scarel
,
C.
Wiemer
,
M.
Fanciulli
, and
G.
Pavia
,
Chem. Mater.
18
,
3764
(
2006
).
104.
D. N.
Goldstein
,
J. A.
McCormick
, and
S. M.
George
,
J. Phys. Chem. C
112
,
19530
(
2008
).
105.
E.
Langereis
,
J.
Keijmel
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
231904
(
2008
).
106.
E.
Granneman
,
P.
Fischer
,
D.
Pierreux
,
H.
Terhorst
, and
P.
Zagwijn
,
Surf. Coat. Technol.
201
,
8899
(
2007
).
107.
G.
Dingemans
,
N. M.
Terlinden
,
D.
Pierreux
,
H. B.
Profijt
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Electrochem. Solid-State Lett.
14
,
H1
(
2011
).
108.
J. W.
Elam
,
D.
Routkevitch
, and
S. M.
George
,
J. Electrochem. Soc.
150
,
G339
(
2003
).
109.
J. R.
Bakke
,
K. L.
Pickrahn
,
T. P.
Brennan
, and
S. F.
Bent
,
Nanoscale
3
,
3482
(
2011
).
110.
J. A.
van Delft
,
D.
Garcia-Alonso
, and
W. M. M.
Kessels
, “
Atomic layer deposition for photovoltaics: application and prospects for solar cell manufacturing
,”
Semicond. Sci. Technol.
(to be published).
111.
E. B.
Yousfi
,
T.
Asikainen
,
V.
Pietu
,
P.
Cowache
,
M.
Powalla
, and
D.
Lincot
,
Thin Solid Films
361
,
183
(
2000
).
112.
P.
Genevée
,
F.
Donsanti
,
G.
Renou
, and
D.
Lincot
,
Proceedings of the 25th European Photovoltaic Solar Energy Conference
, Valencia, Spain, 6–10 September
2010
(unpublished).
113.
Y.
Ohtake
,
K.
Kushiya
,
M.
Ichikawa
,
A.
Yamada
, and
M.
Konagai
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
34
,
5949
(
1995
).
114.
C.
Platzer-Bjorkman
,
J.
Lu
,
J.
Kessler
, and
L.
Stolt
,
Thin Solid Films
431
,
321
(
2003
).
115.
W. J.
Potscavage
,
S.
Yoo
,
B.
Domercq
, and
B.
Kippelen
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
253511
(
2007
).
116.
S.
Sarkar
,
J. H.
Culp
,
J. T.
Whyland
,
M.
Garvan
, and
V.
Misra
,
Org. Electron.
11
,
1896
(
2010
).
117.
P. F.
Carcia
,
R. S.
McLean
, and
S.
Hegedus
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
94
,
2375
(
2010
).
118.
S.
Hegedus
,
P. F.
Carcia
,
R. S.
McLean
, and
B.
Culver
,
Proceedings of the 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Honolulu, HI, 20–25 June 2010 (
IEEE
,
New York
,
2010
).
119.
C.
Cibert
,
H.
Hidalgo
,
C.
Champeaux
,
P.
Tristant
,
C.
Tixier
,
J.
Desmaison
, and
A.
Catherinot
,
Thin Solid Films
516
,
1290
(
2008
).
120.
M. T.
Seman
,
D. N.
Richards
,
P.
Rowlette
, and
C. A.
Wolden
,
Chem. Vap. Deposition
14
,
296
(
2008
).
121.
C. E.
Chryssou
and
C. W.
Pitt
,
IEEE J. Quantum Electron.
34
,
282
(
1998
).
122.
S.
Miyajima
,
J.
Irikawa
,
A.
Yamada
, and
M.
Konogai
,
Proceedings of the 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference
, Valencia, Spain, 1–5 September
2008
(unpublished).
123.
S.
Miyajima
,
J.
Irikawa
,
A.
Yamada
, and
M.
Konagai
,
Appl. Phys. Express
3
,
012301
(
2010
).
124.
P.
Saint-Cast
,
D.
Kania
,
M.
Hofmann
,
J.
Benick
,
J.
Rentsch
, and
R.
Preu
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
151502
(
2009
).
125.
G.
Dingemans
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
, “
Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition of Aluminum Oxide Using Ultrashort Precursor Injection Pulses
,”
Plasma Processes Polym.
(in press).
126.
L.
Black
,
K. M.
Provancha
, and
K. R.
McIntosh
,
Proceedings of the 26th European Photovoltaic Solar Energy Conference
, Hamburg, Germany, 5–9 September
2011
(unpublished).
127.
T.-T.
Li
and
A.
Cuevas
,
Phys. Status Solidi (RRL)
3
,
160
(
2009
).
128.
V.
Verlaan
,
L. R. J. G.
van den Elzen
,
G.
Dingemans
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Phys. Status Solidi C
7
,
976
(
2010
).
129.
G.
Dingemans
,
A.
Clark
,
J. A.
van Delft
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Appl. Phys.
109
,
113107
(
2011
).
130.
V. V.
Afanas’ev
,
M.
Houssa
,
A.
Stesmans
,
C.
Merckling
,
T.
Schram
, and
J. A.
Kittl
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
072103
(
2011
).
131.
A.
Roy Chowdhuri
,
C. G.
Takoudis
,
R. F.
Klie
, and
N. D.
Browning
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
4241
(
2002
).
132.
R.
Kuse
,
M.
Kundu
,
T.
Yasuda
,
N.
Miyata
, and
A.
Toriumi
,
J. Appl. Phys.
94
,
6411
(
2003
).
133.
S. D.
Elliott
and
J. C.
Greer
,
J. Mater. Chem.
14
,
3246
(
2004
).
134.
A. J. M.
Mackus
,
S. B. S.
Heil
,
E.
Langereis
,
H. C. M.
Knoops
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Vac. Sci. Technol. A
28
,
77
(
2010
).
135.
G.
Dingemans
,
R.
Seguin
,
P.
Engelhart
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Phys. Status Solidi (RRL)
4
,
10
(
2010
).
136.
J.
Schmidt
,
B.
Veith
, and
R.
Brendel
,
Phys. Status Solidi (RRL)
3
,
287
(
2009
).
137.
B.
Hoex
,
J.
Schmidt
,
R.
Bock
,
P. P.
Altermatt
, and
M. C. M.
van de Sanden
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
112107
(
2007
).
138.
A.
Richter
,
J.
Benick
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Phys. Status Solidi (RRL)
5
,
202
(
2011
).
139.
R.
Bock
,
J.
Schmidt
,
S.
Mau
,
B.
Hoex
, and
R.
Brendel
,
IEEE Trans. Electron Devices
57
,
1966
(
2010
).
140.
S.
Bordihn
, et al. (to be published).
141.
B.
Hoex
,
M. C. M.
van de Sanden
,
J.
Schmidt
,
R.
Brendel
, and
W. M. M.
Kessels
,
Phys. Status Solidi (RRL)
6
,
4
(
2012
).
142.
S.
Steingrube
,
P. P.
Altermatt
,
D. S.
Steingrube
,
J.
Schmidt
, and
R.
Brendel
,
J. Appl. Phys.
108
,
014506
(
2010
).
143.
G.
Dingemans
,
N. M.
Terlinden
,
M. A.
Verheijen
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Appl. Phys.
110
,
093715
(
2011
).
144.
H. B.
Profijt
,
P.
Kudlacek
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Electrochem. Soc.
158
,
G88
(
2011
).
145.
P.
Saint-Cast
,
Y.-H.
Heo
,
E.
Billot
,
P.
Olwal
,
M.
Hofmann
,
J.
Rentsch
,
S. W.
Glunz
, and
R.
Preu
,
Energy Procedia
8
,
642
(
2011
).
146.
J.
Benick
,
A.
Richter
,
T. -T. A.A.
Li
,
N. E.
Grant
,
K. R.
Mc Intosh
,
Y.
Ren
,
K. J.
Weber
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Proceedings of the 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Honolulu, HI, 20–25 June 2010 (
IEEE
,
New York
,
2010
).
147.
F.
Werner
,
B.
Veith
,
D.
Zielke
,
L.
Kühnemund
,
C.
Tegenkamp
,
M.
Seibt
,
R.
Brendel
, and
J.
Schmidt
,
J. Appl. Phys.
109
,
113701
(
2011
).
148.
G.
Dingemans
and
W. M. M.
Kessels
,
ECS Trans.
41
,
293
(
2011
).
149.
F.
Werner
,
B.
Veith
,
V.
Tiba
,
P.
Poodt
,
F.
Roozeboom
,
R.
Brendel
, and
J.
Schmidt
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
162103
(
2010
).
150.
N. M.
Terlinden
,
G.
Dingemans
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
112101
(
2010
).
151.
R. S.
Johnson
,
G.
Luckovsky
, and
I.
Baumvol
,
J. Vac. Sci. Technol. A
19
,
1353
(
2001
).
152.
D.
Hoogeland
,
K. B.
Jinesh
,
F.
Roozeboom
,
W. F. A.
Besling
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Appl. Phys.
106
,
114107
(
2009
).
153.
A.
Stesmans
,
J. Appl. Phys.
88
,
489
(
2000
).
154.
C. R.
Helms
and
E. H.
Poindexter
,
Rep. Prog. Phys.
57
,
791
(
1994
).
155.
E.
Simoen
,
A.
Rothschild
,
B.
Vermang
,
J.
Poortmans
, and
R.
Mertens
,
Electrochem. Solid-State Lett.
14
,
H362
(
2011
).
156.
M.
Fanciulli
,
O.
Costa
,
S.
Baldovino
,
S.
Cocco
,
G.
Seguini
,
E.
Prati
, and
G.
Scarel
,
Defects in High-k Gate Dielectric Stacks
, NATO Science Series Vol. 220 (
Springer
,
Dordrecht
,
2005
), p.
263
.
157.
G.
Kawachi
,
C. F. O.
Graeff
,
M. S.
Brandt
, and
M.
Stutzmann
,
Phys. Rev. B
54
,
7957
(
1996
).
158.
S.
Baldovino
,
S.
Nokhrin
,
G.
Scarel
,
M.
Fanciulli
,
T.
Graf
, and
M. S.
Brandt
,
J. Non-Cryst. Solids
322
,
166
(
2003
).
159.
160.
M. H.
Brodsky
and
R. S.
Title
,
Phys. Rev. Lett.
23
,
581
(
1969
).
161.
G.
Dingemans
,
W.
Beyer
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
152106
(
2010
).
162.
G.
Dingemans
,
F.
Einsele
,
W.
Beyer
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Appl. Phys.
111
,
093713
(
2012
).
163.
A.
Stesmans
and
V. V.
Afanas’ev
,
J. Appl. Phys.
97
,
033510
(
2004
).
164.
D.
Liu
,
S. J.
Clark
, and
J.
Robertson
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
032905
(
2010
).
165.
P. C.
McIntyre
,
ECS Trans.
11
,
235
(
2007
).
166.
J.
Robertson
,
Solid-State Electron.
49
,
283
(
2005
).
167.
P. W.
Peacock
and
J.
Robertson
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
2025
(
2003
).
168.
K.
Matsunaga
,
T.
Tanaka
,
T.
Yamamoto
, and
Y.
Ikuhara
,
Phys. Rev. B
68
,
085110
(
2003
).
169.
J. R.
Weber
,
A.
Janotti
, and
C. G.
van de Walle
,
J. Appl. Phys.
109
,
033715
(
2011
).
170.
B.
Shin
,
J. R.
Weber
,
R. D.
Long
,
P. K.
Hurley
,
C. G.
van de Walle
, and
P. C.
McIntyre
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
152908
(
2010
).
171.
V. V.
Afanas’ev
,
A.
Stesmans
,
B. J.
Mrstik
, and
C.
Zhao
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
1678
(
2002
).
172.
J. J. H.
Gielis
,
B.
Hoex
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Appl. Phys.
104
,
073701
(
2008
).
173.
K.
Kimoto
,
Y.
Matsui
,
T.
Nabatame
,
T.
Yasuda
,
T.
Mizoguchi
,
I.
Tanaka
, and
A.
Toriumi
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
4306
(
2003
).
174.
T.
Gougousi
,
D.
Barua
,
E. D.
Young
, and
G. N.
Parsons
,
Chem. Mater.
17
,
5093
(
2005
).
175.
C.
van der Marel
,
M.
Yildirim
, and
H. R.
Stapert
,
J. Vac. Sci. Technol. A
23
,
1456
(
2005
).
176.
S.
Guha
and
V.
Narayanan
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
196101
(
2007
).
177.
A. S.
Foster
,
F.
Lopez Gejo
,
A. L.
Shluger
, and
R. M.
Nieminen
,
Phys. Rev. B
65
,
174117
(
2002
).
178.
G.
Dingemans
,
R.
Seguin
,
P.
Engelhart
,
F.
Einsele
,
B.
Hoex
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Appl. Phys.
106
,
114907
(
2009
).
179.
J.
Schmidt
 et al.,
Proceedings of the 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference
, Valencia, Spain, 1–5 September
2008
(unpublished).
180.
G.
Dingemans
and
W. M. M.
Kessels
,
Proceedings of the 25th European Photovoltaic Energy Conference
, Valencia, Spain, 6–10 September
2010
(unpublished).
181.
A.
Richter
,
M.
Horteis
,
J.
Benick
,
S.
Hennick
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Proceedings of the 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Honolulu, HI, 20–25 June 2010 (
IEEE
,
New York
,
2010
).
182.
J.
Schmidt
 et al.,
Proceedings of the 25th European Photovoltaic Energy Conference
, Valencia, Spain, 6–10 September
2010
(unpublished).
183.
D.
Kania
,
P.
Saint-Cast
,
M.
Hofmann
,
J.
Rentsch
, and
R.
Preu
,
Proceedings of the 25th European Photovoltaic Energy Conference
, Valencia, Spain, 6–10 September
2010
(unpublished).
184.
S.
Gatz
,
H.
Hannebauer
,
R.
Hesse
,
F.
Werner
,
A.
Schmidt
,
Th.
Dullweber
,
J.
Schmidt
,
K.
Bothe
, and
R.
Brendel
,
Phys. Status Solidi (RRL)
5
,
147
(
2011
).
185.
A.
Richter
,
S.
Hennick
,
J.
Benick
,
M.
Hörteis
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Proceedings of the 25th European Photovoltaic Energy Conference
, Valencia, Spain, 6–10 September
2010
(unpublished).
186.
B.
Vermang
 et al.,
Proceedings of the 37th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Seattle, WA, 19–24 June 2011 (
IEEE
,
New York
,
2011
).
187.
J.
Benick
,
B.
Hoex
,
G.
Dingemans
,
A.
Richter
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Proceedings of the 24th European Photovoltaic Energy Conference
, Hamburg, Germany, 21–25 September
2009
(unpublished).
188.
P.
Saint-Cast
,
J.
Benick
,
D.
Kania
,
L.
Weiss
,
M.
Hofmann
,
J.
Rentsch
,
R.
Preu
, and
S. W.
Glunz
,
IEEE Electron Device Lett.
31
,
695
(
2010
).
189.
G.
Dingemans
,
C. A. A.
van Helvoirt
,
W.
Keuning
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Electrochem. Soc.
159
,
277
(
2012
).
190.
T.
Suntola
and
J.
Antson
, U.S. Patent 4,058,430 (15 November
1977
).
191.
D. H.
Levy
,
D.
Freeman
,
S. F.
Nelson
,
P. J.
Cowdery-Corvan
, and
L. M.
Irving
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
192101
(
2008
).
194.
E. H. A.
Granneman
,
P.
Vermont
,
V.
Kuznetsov
,
M.
Koolen
, and
K.
Vanormelingen
,
Proceedings of the 25th European Photovoltaic Energy Conference
, Valencia, Spain, 6–10 September
2010
(unpublished).
195.
I.
Cesar
 et al.,
Proceedings of the 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Honolulu, HI, 20–25 June 2010 (
IEEE
,
New York
,
2010
).
196.
P.
Poodt
,
A.
Lankhorst
,
F.
Roozeboom
,
K.
Spee
,
D.
Maas
, and
A.
Vermeer
,
Adv. Mater.
22
,
3564
(
2010
).
197.
B.
Vermang
,
A.
Rothschild
,
A.
Racz
,
J.
John
,
J.
Poortmans
,
R.
Mertens
,
P.
Poodt
,
V.
Tiba
, and
F.
Roozeboom
,
Prog. Photovoltaics
19
,
733
(
2011
).
198.
F.
Werner
,
W.
Stals
,
R.
Görtzen
,
B.
Veith
,
R.
Brendel
, and
J.
Schmidt
,
Energy Procedia
8
,
301
(
2011
).
199.
S. E.
Potts
,
G.
Dingemans
,
Ch.
Lachaud
, and
W. M. M.
Kessels
,
J. Vac. Sci. Technol. A
30
,
021505
(
2012
).
200.
O.
Schultz
,
S. W.
Glunz
, and
G. P.
Willeke
,
Prog. Photovoltaics
12
,
553
(
2004
).
201.
E.
Schneiderlöchner
,
R.
Preu
,
R.
Lüdemann
, and
S. W.
Glunz
,
Prog. Photovoltaics
10
,
29
(
2002
).
202.
P.
Engelhart
,
S.
Hermann
,
T.
Neubert
,
H.
Plagwitz
,
R.
Grischke
,
R.
Meyer
,
A.
Schoonderbeek
,
U.
Stute
, and
R.
Brendel
,
Prog. Photovoltaics
15
,
521
(
2007
).
203.
P.
Engelhart
 et al.,
Energy Procedia
8
,
313
(
2011
).
204.
N.
Bateman
,
P.
Sullivan
,
C.
Reichel
,
J.
Benick
, and
M.
Hermle
,
Energy Procedia
8
,
509
(
2011
).
205.
J.
Schmidt
,
A.
Merkle
,
R.
Brendel
,
B.
Hoex
,
M. C. M.
van de Sanden
, and
W. M. M.
Kessels
,
Prog. Photovoltaics
16
,
461
(
2008
).
206.
D.
Zielke
,
J. H.
Petermann
,
F.
Werner
,
B.
Veith
,
R.
Brendel
, and
J.
Schmidt
,
Phys. Status Solidi (RRL)
5
,
298
(
2011
).
207.
J. H.
Petermann
,
D.
Zielke
,
J.
Schmidt
,
F.
Haase
,
E.
Garralaga Rojas
, and
R.
Brendel
,
Prog. Photovoltaics
20
,
1
(
2012
).
208.
T.
Lauermann
,
T.
Lüder
,
S.
Scholz
,
G.
Hahn
, and
B.
Terheiden
,
Proceedings of the 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Honolulu, HI, 20–25 June 2010 (
IEEE
,
New York
,
2010
).
209.
B.
Vermang
,
H.
Goverde
,
L.
Tous
,
A.
Lorenz
,
P.
Choulat
,
J.
Horzel
,
J.
John
,
J.
Poortmans
, and
R.
Mertens
,
Prog. Photovoltaics
20
,
269
(
2012
).
210.
I.
Cesar
 et al.,
37th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Seattle, WA, 19–24 June 2011 (
IEEE
,
New York
,
2011
).
211.
P.
Engelhart
 et al.,
Proceedings of the 26th European Photovoltaic Energy Conference
, Hamburg, Germany, 5–9 September
2011
(unpublished).
212.
D.
Suwito
,
U.
Jäger
,
J.
Benick
,
S.
Janz
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
IEEE Trans. Electron Devices
57
,
2032
(
2010
).
213.
A.
Richter
,
M.
Hörteis
,
J.
Benick
,
S.
Henneck
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Proceedings of the 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Honolulu, HI, 20–25 June 2010 (
IEEE
,
New York
,
2010
).
214.
C.
Schmiga
,
M.
Hörteis
,
M.
Rauer
,
K.
Meyer
,
J.
Lossen
,
H.-J.
Krokoszinski
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Proceedings of the 24th European Photovoltaic Energy Conference
, Hamburg, Germany, 21–25 September
2009
(unpublished).
215.
A.
Richter
,
J.
Benick
,
A.
Kalio
,
J.
Seiffe
,
M.
Hörteis
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Energy Procedia
8
,
479
(
2011
).
216.
V.
Mertens
 et al.,
Proceedings of the 26th EUPVSEC
, Hamburg, Germany, 5–9 September
2011
(unpublished).
217.
A. R.
Burgers
 et al.,
Proceedings of the 25th EUPVSEC
, Valencia, Spain, 6–10 September
2010
(unpublished).
218.
C.
Gong
,
S.
Singh
,
J.
Robbelein
,
N.
Posthuma
,
E.
Van Kerschaver
,
J.
Poortmans
, and
R.
Mertens
,
Prog. Photovoltaics
19
,
781
(
2011
).
219.
C.
Reichel
,
M.
Reusch
,
F.
Granek
,
M.
Hermle
, and
S. W.
Glunz
,
Proceedings of the 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
, Honolulu, HI, 20–25 June 2010 (
IEEE
,
New York
,
2010
).
220.
R.
Bock
,
S.
Mau
,
J.
Schmidt
, and
R.
Brendel
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
263507
(
2010
).
221.
F.
Kiefer
,
C.
Ullzhofer
,
T.
Brendemühl
,
N.-P.
Harder
,
R.
Brendel
,
V.
Mertens
,
S.
Bordihn
,
C.
Peters
, and
J. W.
Müller
,
IEEE J. Photovoltaics
1
,
49
(
2011
).
222.
W. C.
Sun
,
W. L.
Chang
,
C. H.
Chen
,
C. H.
Du
,
T. Y.
Wang
,
T.
Wang
, and
C. W.
Lana
,
Electrochem. Solid-State Lett.
12
,
H388
(
2009
).
223.
L.
Tsakalakos
,
J.
Balch
,
J.
Fronheiser
,
B. A.
Korevaar
,
O.
Sulima
, and
J.
Rand
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
233117
(
2007
).
224.
M. D.
Kelzenberg
,
D. B.
Turner-Evans
,
M. C.
Putnam
,
S. W.
Boettcher
,
R. M.
Briggs
,
J. Y.
Baek
,
N. S.
Lewis
, and
H. A.
Atwater
,
Energy Environ. Sci.
4
,
866
(
2011
).
225.
D. R.
Kim
,
C. H.
Lee
,
P. M.
Rao
,
I. S.
Cho
, and
X.
Zheng
,
Nano Lett.
11
,
2704
(
2011
).
226.
A.
Polman
and
H. A.
Atwater
,
Nature Mater.
11
,
174
(
2012
).
You do not currently have access to this content.