Разработка способа изготовления непланарных подложек для фотопреобразователей нового поколения

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Y Кондратенко Т. Т., Максимов П. В., 2012
zS
УДК 621. 315. 592 ББК 34
РАЗРАБОТКА СПОСОБА ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕПЛАНАРНЫХ ПОДЛОЖЕК ДЛЯ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Т. Т. Кондратенко, П.В. Максимов
Исследовали строение внешней боковой поверхности монокристаллов кремния после травления в газовой атмосфере H2+ 2% об. HCl при высокой температуре. Установлено, что в результате травления на боковой поверхности кремниевых монокристаллических цилиндрических подложек, выращенных в направлении & lt-111>-, формируется периодический рельеф, состоящий из ступеней глубиной 0,1−5,0 мкм, длиной до 50 мкм.
Ключевые слова: кремний, кристалл, подложка, фотопреобразователь, травление, полупроводник.
В работе выполнили исследование строения внешней боковой поверхности монокристаллов кремния после травления в газовой атмосфере H2+ 2% об. HCl при высокой температуре.
Цилиндрические полые тонкостенные подложки вырезали механически из монокри-сталлического кремния марки КЭФ-0,02 (кремний электронной проводимости, легиро-
ванный фосфором, удельное электрическое сопротивление 0,02 Ом-см, плотность дислокаций не выше 103 см-2), выращенного методом Чохральского (рис. 1) [2].
Внешнюю поверхность полой цилиндрической подложки, состоящую из выходов краев атомных плоскостей различных кристаллографических направлений {hkl}, полировали механически с применением алмазных паст от АСМ 28/23 до АСМ 1/0 (алмазная, синтетическая мелкодисперсная) по специально разработанной методике, до шероховатости не хуже, чем 0,05.
Рис. 1. Непланарная полупроводниковая монокристаллическая подложка
а)
б)
Рис. 2. Боковая поверхность непланарной кремниевой подложки:
а) рельеф в виде прямоугольных ступеней- б) рельеф в виде угловых уступов
Механически полированные подложки подвергали химико-динамическому травлению для удаления нарушенного слоя. Качество химико-динамического травления контролировали при помощи рентгеноструктурного анализа поверхности — съемки «кривых качания» по методике [3].
Травление внешней поверхности моно-кристаллического полого цилиндра осуществляли в установке «ЭпиКВАР». Подложку закрепляли в специальной графитовой оснастке на поверхности графитового пьедестала, нагреваемого токами высокой частоты — 0,5 МГ ц. Температуру поверхности подложки определяли при помощи оптического пирометра.
Время травления составило 10 минут.
Температура поверхности подложки 1 200оС.
Скорость движения газовой атмосферы -не более 10 см/с.
Поверхность обработанных подложек исследовали металлографически на электронном микроскопе & lt-«Тео1».
Установлено, что в результате высокотемпературного травления в газовой фазе на боковой поверхности цилиндрических тонкостенных кремниевых подложек образуется рельеф, со-
стоящий из периодически повторяющихся элементов, образованных выходами групп краев атомных плоскостей, в виде прямоугольных ступеней либо угловых уступов (рис. 2 а, б).
Высота ступени (уступа) в зависимости от условий травления — времени травления, температуры травления — может изменяться в пределах от 0,1 до 2 мкм.
Полученные структуры с развитой периодической поверхностью могут быть использованы для изготовления полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей с повышенным КПД [2], в качестве подложек для размещения веществ-катализаторов и других целей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зи, С. Физика полупроводниковых приборов / С. Зи. — М.: Наука, 1982. — 456 с.
2. Карпухин, В. В. Теоретические основы технологии полупроводников / В. В. Крапухин, И. А. Соколов, Г Д. Кузнецов. — М.: Высш. шк., 1996. — 495 с.
3. Bublik, V T. Single-Cristal X-Ray Diffraction Analysis of Nonplanar Autoepitaxial Silicon Layers / V. T. Bublik, L. V. Kozhitov and T. T. Kondratenko // Inorganic Materials. — 2009. — Vol. 45, № 14. -P. 1610−1613.
WORKING OUT OF THE WAY OF MANUFACTURING OF NON-PLANAR SUBSTRATES FOR NEW GENERATION OF PHOTOVOLTAIC CELLS
T. T. Kondratenko, P. V. Maximov
A structure of an external lateral surface of single-crystals of silicon after etching in gas atmosphere H2 + 2%o6. HCl at high temperature had been researched. It is established that as a result of etching on a lateral surface of the silicon single-crystal cylindrical substrates which have been grown up in a direction & lt-111>-, the periodic relief consisting of steps, by depth 0. 1−5 microns, length to 50 microns is formed.
Key words: silicon, crystal, substrate, photovoltaic, etching, semiconductor.
100 Т. Т. Кондратенко, П. В. Максимов. Разработка способа изготовления непланарных подложек

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой