ЭПИструктуры для ЭЛектроники
ENG  |  RUS 
Разработка макета установки и высокопроизводительной низкозатратной технологии эпитаксии кремния для применения в микроэлектронике и производстве солнечных элементов

Разработка макета установки и высокопроизводительной низкозатратной технологии эпитаксии кремния для применения в микроэлектронике и производстве солнечных элементов

Солнечная энергетика является одним из наиболее быстрорастущих секторов альтернативной энергетики в мире. Наиболее широко распространенной технологией являются солнечные элементы на основе кристаллического кремния. Основным их преимуществом является относительно высокий КПД (15-18%), высокая надежность и длительный срок службы. Среди минусов - большое потребление кремния, которое не позволяет добиться низкой стоимости самих элементов и, следовательно, вырабатываемой электроэнергии. По некоторым данным стоимость исходного сырья составляет до 75% стоимости кристаллического кремниевого солнечного элемента.

В последние годы мощный импульс к развитию получили солнечные элементы на основе тонких пленок. Главный плюс этой технологии в том, что она существенно снижает потребление кремния. Основой элемента является тонкий слой кремния, который наносится на подложку из дешевого материала, например, стекла, керамики или кремния низкой чистоты. Основную сложность представляет формирование слоя кремния требуемого уровня качества при сохранении низкой стоимости процесса.

Использование эпитаксии позволяет формировать многослойные структуры кремния со слоями различной толщины и уровня легирования. При этом структурное совершенство получаемых слоев выше, чем у кремния в существующих тонкопленочных солнечных элементах. Эпитаксиальная технология несет большой потенциал для производства солнечных элементов, но ее использование в этой сфере сегодня затруднено из-за низкой производительности и запредельно высокой стоимости процесса.

Разработанный в ЗАО «Эпиэл» метод формирования полупроводниковых структур использует процесс эпитаксии, существенно отличающийся от стандартного CVD метода, используемого в микроэлектронике. Эпитаксиальный слой осаждается на подложку в режиме химического переноса от твердого источника, например пластины кремния, через зазор в галогенсодержащей водородной атмосфере при минимальном протоке реагентов или в застойной атмосфере.

Структурное совершенство и однородность параметров у образцов двух-слойных структур, изготовленных на установке-прототипе, полностью соответствует требованиям, определяющим их пригодность для последующего изготовления солнечных элементов. Дефектность слоев остается в пределах допустимой даже при осаждении на подложку с грубой поверхностью. Скорость роста, достигнутая на установке-прототипе, составляет 14 мкм/мин, что в несколько раз превышает скорость стандартного CVD эпитаксиального процесса. При этом существенно снижен расход газов и реагентов. Полученные результаты дают основание полагать, что разработанная ЗАО «Эпиэл» технология имеет большой потенциал и может быть с успехом внедрена в производстве нового поколения солнечных элементов на основе кремния.

См. Патент RU 2393585 C1 "Способ формирования полупроводниковых структур".


Дата окончания:  -
Москва, Зеленоград, 1-ый Западный проезд 12, стр. 2 (на карте)
Телефон/факс: +7 (499) 995 0049
coweb