Кремний с плавающей зоной - это очень чистый кремний, полученный путем плавления в вертикальной зоне . Этот процесс был разработан в Bell Labs Генри Тойерером в 1955 году как модификация метода, разработанного Уильямом Гарднером Пфанном для германия . В вертикальной конфигурации расплавленный кремний имеет достаточное поверхностное натяжение, чтобы заряд не отделялся. Отсутствие необходимости в защитном сосуде предотвращает загрязнение кремния.
Кремний с плавающей зоной представляет собой высокочистую альтернативу кристаллам, выращенным методом Чохральского . Концентрации легких примесей, таких как углерод и кислород, чрезвычайно низки. Другая легкая примесь, азот, помогает контролировать микродефекты, а также приводит к повышению механической прочности пластин и теперь намеренно добавляется на этапах роста.
Диаметр пластин с плавающей зоной обычно не превышает 200 мм из-за ограничений поверхностного натяжения во время роста. Поликристаллический стержень сверхчистого электронно-чистый кремний пропускает через РЧ - нагревательную катушку, которая создает локализованную расплавленную зону , из которой кристалл слиток растет. Затравочный кристалл используется на одном конце , чтобы начать рост. Весь процесс осуществляется в вакуумированной камере или при продувке инертным газом. Зона расплава уносит с собой примеси и, следовательно, снижает концентрацию примесей (большинство примесей более растворимы в расплаве, чем кристалл). Специальные методы легирования, такие как легирование сердечника, легирование таблетками, легирование газом и легирование с нейтронной трансмутацией, используются для включения однородной концентрации примеси.
Заявление [ править ]
Кремний с плавающей зоной обычно используется для силовых устройств и детекторов . Он очень прозрачен для терагерцового излучения и обычно используется для изготовления оптических компонентов, таких как линзы и окна, для терагерцовых приложений. Он также используется в солнечных батареях спутников, поскольку имеет более высокую эффективность преобразования. [1] [2]
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ «Новые солнечные инновации сокращают расходы на 60% при повышении эффективности на 24%» . Проверено 20 октября 2017 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
- ^ «Кремниевые солнечные панели с плавающей зоной - на 60% дешевле и на 25% эффективнее» . Проверено 20 октября 2017 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
- Майкл Риордан и Лилиан Ходдесон (1997) Crystal Fire: рождение информационного века , стр. 230, WW Norton & Company ISBN 0-393-04124-7 .
