Способ осаждения тонких пленок на поверхности подложек для изготовления солнечных элементов


 


Владельцы патента RU 2586265:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к технологии изготовления солнечных элементов. Способ согласно изобретению заключается в том, что на поверхности подложки формируют тонкий слой пленки диоксида кремния за счет горения водорода и сухого кислорода в среде азота при расходе газов: N2=450 л/ч; H2=75 л/ч; O2=750±50 л/ч. Температура рабочей зоны 900±10°C. Разброс по толщине пленки диоксида кремния на подложке составил 3,0÷3,5%. Изобретение обеспечивает получение на поверхности подложки однородной и равномерной диэлектрической пленки диоксида кремния при низких температурах. 3 пр.

 

Изобретение относится к технологии изготовления солнечных элементов, в частности к методам получения тонких пленок на поверхности подложек для формирования активных областей p-n перехода.

Известны методы получения тонких пленок: термическое окисление кремния в парах воды, сухое окисление и т.д. [1].

Тонкие пленки кремния получают различными методами, в том числе химическим осаждением из паровой фазы испарением, ионным распылением, нанесением на керамические подложки, осаждением на многократно используемые подложки с последующим отделением пленок за счет неравномерного теплового расширения, электролитическим и электрогидродинамическим методами.

Недостатками этих методов является неоднородность получения тонких пленок диоксида кремния на поверхности подложек и получения пористого слоя.

Целью изобретения является получение на поверхности подложки однородной и равномерной диэлектрической пленки диоксида кремния при низких температурах.

Поставленная цель достигается использованием газовой фазы, в состав которого входят азот, водород и кислород.

Сущность способа заключается в том, что на поверхности подложки формируют тонкий слой пленки диоксида кремния за счет горения водорода и сухого кислорода в среде азота (N2) при расходе газов: N2=450 л/ч; H2=75 л/ч; O2=750±50 л/ч.

Температура рабочей зоны 900±10°C.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине пленки диоксида кремния на подложке составило 3,0÷3,5%.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:

ПРИМЕР 1: Технологический процесс проводят в однозонной диффузионной печи типа СДОМ-1/100 при температуре 1000±10°C и применением кварцевой оснастки. Подложки предварительно нагревают до температуры 850±50°C, при расходе азота N2=500 л/ч. Сухое окисление при расходе азота O2=500 л/ч проводят в течение 10 мин. После чего пускают водород на поджиг, расход водорода H2=85 л/ч и кислорода O2=900±50 л/ч, а затем происходит горение водорода и кислорода в течение 1 минуты, при котором образуется диэлектрическая пленка диоксид германия.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине диэлектрической пленки диоксида кремния на подложке составил 5,0÷5,5%.

ПРИМЕР 2: Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующем расходе газов, л/ч: N2=450 л/ч; H2=75 л/ч; O2=800±50 л/ч.

Температура рабочей зоны 950±50°C.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине полученной пленки диоксида германия на подложке составил 4,0÷4,5%.

ПРИМЕР 3: Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при следующем расходе газов, л/ч: N2=450 л/ч; H2=75 л/ч; O2=750±50 л/ч.

Температура рабочей зоны 900±10°C.

Контроль проводится на установке «MPV-SP». Разброс по толщине диэлектрической пленки диоксида кремния на подложке составил 3,0÷3,5%.

Таким образом, предлагаемый метод по сравнению с прототипами позволяет получать на поверхности однородный и ненарушенный тонкий слой пленки диоксида кремния.

Литература

1. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. / Под редакцией А.И. Курносова, В.В. Юдина. М.: «Высшая школа», 1996, с. 387.

Способ осаждения тонких пленок на поверхности подложек для изготовления солнечных элементов, включающий обработку поверхности подложек, отличающийся тем, что на поверхности подложки формируют тонкий слой пленки диоксида кремния за счет горения водорода и сухого кислорода в среде азота (N2) и расхода газов: N2=450 л/ч; H2=75 л/ч; O2=750±50 л/ч при температуре процесса 900±10°C, где разброс составил 3,0÷3,5%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиографии, в частности к системам цифрового изображения в рентгеновских и гамма-лучах с помощью многоканальных полупроводниковых детекторов на основе полуизолирующего арсенида галлия.

Изобретение относится к конструкции матричных полупроводниковых фотоприемников и может использоваться для создания многоэлементных фотоприемников различного назначения.

Изобретение относится к технологии изготовления трехкаскадных фотопреобразователей со встроенным диодом. Согласно изобретению на трехкаскадной полупроводниковой структуре GaInP/GaAs/Ge, выращенной на германиевой подложке с p-AlGaInP слоем потенциального барьера, p++-AlGaAs и n++-GaInP слоями туннельного перехода верхнего каскада, создают фоторезистивную маску с окнами лицевых контактов фотопреобразователя и диода, удаляют в диодном окне маски полупроводниковые слои, причем вытравливают p-AlGaInP слой потенциального барьера полностью или частично в смеси концентрированных соляной и фтористоводородной кислот в количественном соотношении объемных частей 5÷7 и 3÷5 соответственно, p++-AlGaAs слой туннельного перехода удаляют в смеси концентрированных соляной и лимонной (50%) кислот в количественном соотношении объемных частей 6÷10 и 8÷12 соответственно.

Способ изготовления гетероструктурного солнечного элемента включает выращивание полупроводниковой гетероструктуры на германиевой подложке, создание омических контактов со стороны тыльной поверхности германиевой подложки и со стороны фронтальной поверхности гетероструктуры, нанесение просветляющего покрытия на фронтальную поверхность гетероструктуры, создание разделительной мезы через маску фоторезиста путем травления первой канавки в полупроводниковой гетероструктуре до германиевой подложки.

При изготовлении фотопреобразователя согласно изобретению на тыльной стороне подложки GaSb n-типа проводимости выращивают методом эпитаксии высоколегированный контактный слой n+-GaSb, а на лицевой стороне подложки - буферный слой n-GaSb.
Изобретение относится к солнечной энергетике. Способ формирования активной p+-области солнечных элементов включает процесс диффузии бора с применением жидкого источника - треххлористого бора (BCl3).

Изобретение относится к технологии фотодиодов на основе эпитаксиальных p-i-n структур GaN/AlxGa1-xN, преобразующих излучение ультрафиолетовой области спектра. Изобретение может быть использовано в производстве матричных фоточувствительных элементов приборов гражданского и военного назначения.

Изобретение относится к способу получения структурированного электропроводящего покрытия на подложке. Технический результат - предоставление способа получения структурированного металлического покрытия на подложке, при реализации которого формируют структурированный металлический слой с четко определенными кантами и краями, что позволяет напечатать картину с высоким разрешением и структурами малых размеров, применимую в солнечных батареях.

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых фотоприемников и может использоваться для создания многоэлементных фотоприемников различного назначения.

Изобретение относится к технологии получения индиевых микроконтактов для соединения больших интегральных схем (БИС) и фотодиодных матриц, выполненных на основе полупроводниковых материалов.

Изобретение относится к технологии обработки поверхности полупроводниковых пластин, в частности к процессам очистки поверхности пластин между технологическими операциями, для изготовления солнечных элементов. Способ согласно изобретению заключается в том, что с поверхности пластин происходит полное удаление окисла в растворе состоящей из плавиковой кислоты и деионизованной воды, при комнатной температуре раствора. Процесс удаления окисла считается законченным, в том случае, когда раствор скатывается с поверхности обратной стороны кремниевой пластины. Реакция обработки поверхности кремниевой пластины протекает с большой скоростью, длительность процесса составляет не более 20 секунд. При этом не происходит ухудшения качества поверхности кремния. Предлагаемый способ обеспечивает удаление остатков окисла с поверхности обратной стороны перед напылением и способствует улучшению адгезии, благодаря которой увеличивается процент выхода годных кристаллов - 98%. 3 пр.
Изобретение относится к солнечной энергетике. Способ формирования активной n- области солнечных элементов включает процесс образования фосфоросиликатного стекла на поверхности полупроводниковой пластины из газовой фазы, при этом в качестве источника диффузанта используется жидкий источник оксихлорид фосфора (POCl3) при следующем соотношении компонентов: азот N2=280 л/ч, кислород O2=300 л/ч, кислород O2=15 л/ч, азот через питатель N2=14 л/ч. Изобретение обеспечивает возможность проводить процесс диффузии фосфора при температуре 1000°C и получить RS=35±10 Ом/см с обеспечением уменьшения разброса значений поверхностной концентрации по полупроводниковой пластине, снижения длительности и температуры процесса. 3 пр.

Изобретение относится к солнечной энергетике и может быть использовано в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую. Способ изготовления многопереходного солнечного элемента согласно изобретению включает последовательное формирование субэлемента из Ge с p-n переходом, первого туннельного диода, субэлемента Ga(In)As с p-n переходом, второго туннельного диода, субэлемента из GaInP с p-n переходом и контактного слоя из GaAs, нанесение тыльного омического контакта р-типа на тыльную сторону субэлемента из Ge и нанесение через первую маску первого омического контакта n-типа на контактный слой GaAs, удаление химическим травлением через вторую маску участков контактного слоя из GaAs, где отсутствует первый омический контакт, и нанесение на эти участки просветляющего покрытия, создание ступенчатой разделительной мезы путем травления через третью маску контактного слоя из GaAs и субэлемента из GaInP на глубину 0,2-0,4 мкм, осаждения через третью маску первого пассивирующего покрытия, вскрытия через четвертую маску первых окон в первом пассивирующем покрытии, осаждения второго омического контакта p-типа на вскрытые первые окна, травления через пятую маску, закрывающую второй омический контакт, субэлемента из GaInP и субэлемента из Ga(In)As до субэлемента из Ge, осаждения через пятую маску второго пассивирующего покрытия, вскрытия через шестую маску вторых окон во втором пассивирующем покрытии, осаждения третьего омического контакта n-типа на вскрытые вторые окна, травления через седьмую маску, закрывающую третий омический контакт, субэлемента из Ge на глубину 2-10 мкм и осаждения через седьмую маску третьего пассивирующего покрытия. Изобретение позволяет изготавливать многопереходный солнечный элемент с повышенной эффективностью преобразования солнечного излучения в электрическую энергию. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 пр.
Наверх