Технология поликристаллического кремния. Его применение презентация

Жукова Е. В.
Преподаватель Субботин К.А.

промежуточное положение между аморфным кремнием, в котором отсутствует дальний порядок, и монокристаллическим кремнием.

области, n=3,5
nе=1500 cм2/В*с
nh=480 cм2/В*с

Необходимо получать особо чистый материал

горных породах.
2. Получение металлургического кремния: происходит в дуговой печи путем смешивания кварцевой крупы, угля, щепок и кокса при высокой температуре.
SiO2 + 2C → Si + 2CO

Смесь чистого SiO2 и С нагревают с пропусканием электрического тока до Т больше 1000 °C.
Технический кремний 98-99%

с хлористым водородом или со смесью газов.
Si + 3HCl → SiHCl3 + H2
4. Дистилляция: очистка ТХС от примесей (бор, фосфор, углерод) производится методом ректификации (разделения) и перевода в нелетучие или комплексные соединения.
5. Восстановление: поликристаллический кремний получают путем осаждения и кристаллизации поликремния из различных газообразных силанов на нагретых стержнях.
SiHCl3 + H2 → Si + 3HCl
6. Рецикл: Выделяющийся при этом водород можно использовать многократно.

Эти слои используют для таких элементов интегральных схем, как резисторы, диоды, полевые и биполярные транзисторы. Высокоомные поликристаллические слои кремния используют для изоляции активных элементов интегральных схем.

Поликремний

«электронного» (полупроводникового) качества ( с содержанием примесей менее 1·10-10 %)

«солнечного» качества (с содержанием примесей менее 1·10-5 %)

Конструкции, образованные из многих элементов, электрически связанных между собой, называются солнечными батареями.

полупроводникового материала (кремния) площадью несколько см2.

В процессе изготовления СЭ в эту пластину методом диффузии из паровой фазы вводят легирующую примесь: фосфор (в пластину p-типа) или бор (в пластину n-типа). Диффузию фосфора проводят при Т = 1100–1200 К в течение короткого времени (нескольких минут), чтобы образующийся p-n переход залегал на малой глубине (около 1 мкм). Следующей операцией является нанесение электрических контактов. В заключение на лицевую поверхность СЭ напыляют тонкую просветляющую плёнку монооксида кремния.

электрон-дырочные пары. Электроны, генерируемые в p-слое вблизи p-n-перехода, подходят к p-n-переходу и существующим в нем электрическим полем выносятся в n-область.

Аналогично и избыточные дырки, созданные в n-слое, частично переносятся в p-слой (рис.2а). В результате n-слой приобретает дополнительный отрицательный заряд, а p-слой – положительный. Снижается первоначальная контактная разность потенциалов между p- и n-слоями полупроводника, и во внешней цепи появляется напряжение (рис.б).

генерировать ЭДС равную разности уровней Ферми в n- и р-областях. Поскольку уровни Ферми находятся вблизи краев соответствующих разрешённых зон (валентной зоны и зоны проводимости), ЭДС ≈ Еg.

Проблемы:

СЭ не обеспечивает ток нужной величины, то СЭ соединяют параллельно. При этом токи отдельных СЭ суммируются.
При последовательном соединении СЭ суммируются даваемые ими напряжения.

Поскольку в земных условиях в разное время суток и при разной погоде радиация солнца может сильно изменяться, для постоянства напряжения в системах питания от солнечных батарей применяют специальные стабилизирующие устройства.

слои используют для таких элементов интегральных схем, как резисторы, диоды, полевые и биполярные транзисторы.
Высокоомные поликристаллические слои кремния используют для изоляции активных элементов интегральных схем.
Поликристаллические тонкие пленки также перспективны для солнечной энергетики. Слои из поликристаллических полупроводниковых материалов применяются при создании солнечных батарей наземного применения.