В Институте твердого тела АН СССР совместно с НПО "Сатурн" разработан и реализован способ получения лент из расплава [7-9], в котором размеры ростового мениска удалось увеличить более чем на по­рядок (по сравнению с рис. 4.2.). Достигнуто это применением двух фор­мообразующих элементов: смачиваемой расплавом опорной подложки и специальной конфигурации выходного сечения фидера, размещенно­го между тиглем и подложкой. Схема горизонтального варианта спосо­ба приведена на рис. 7.7. Выходные устройства фидера формируют на

движущейся подложке-ленте контролируемый ростовой мениск, связан­ный капиллярными каналами с основным объемом расплава. Если в ка­честве подложки используется графитовая ткань, то способ обычно назы­вается КНТ (кремний на ткани) [10] или TSE [11].

На рис. 7.8 показаны основные узлы установки "Силикар", рабо­тающей по способу КНТ (TSE). Для обеспечения равномерности по­ступления жидкого кремния на широкую подложку здесь используется двусторонняя подача жидкого кремния через капиллярные каналы в ростовую зону фидера 7, имеющего двухступенчатую конструкцию 6 и 7 для равномерности подачи расплава. Соответственно требуется два тигля 5,10 и две системы подготовки жидкого кремния. В данном случае в качестве исходного материала применяются стержни поликремния 2.

При получении Si-лент способом TSE использовалась графитовая фольга толщиной 80-100 мкм, шириной 20 см и длиной до 20 м. Плот­ность графита — от 0,8 до 1,2 г/см3. Оборудование (установка "Силикар") позволяет производить до 250 см2/мин кремниевой ленты в полунепре­рывном режиме [11]. Скорость вытягивания — 6-10 см/мин. Толщина получаемой Si-пленки в зависимости от скорости вытягивания — 50- 220 мкм. Надо полагать, что по аналогии со способом S-Web размеры зерен составляют 0,1-1 см2.

Лента разрезалась лазером на пластины, а графитовая ткань удаля­лась травлением-сжиганием в атмосфере О2 + НС1 при 1100 °С в тече­ние 30 мин. После удаления графитовой фольги на обратной стороне ленты оставались островки SiC размерами 10-20 мкм с плотностью (0,7—1,0)-103 см”2.

Средний кпд СЭ, изготовленных из TSE-Si-ленты, составил 10,3%. При использовании водородной пассивации его удалось увеличить до 11,3%.

К недостаткам способа следует отнести довольно высокое содер­жание углерода и частиц SiC в получаемом материале, а также необхо­димость удаления графитовой ткани.

* * *

Взаимодействие расплава кремния с керамическим материалом заставляет использовать специализированное покрытие подложек, что приводит к необходимости его восстановления после операции получе­ния Si-лент. Чем качественнее покрытие, чем слабее оно взаимодейст­вует с кремнием, и чем меньше оно подвергается деградации при отде­лении кремниевой пленки, тем дольше может служить подложка — носитель. Графитовые покрытия позволяют использовать носитель лишь единожды, после чего покрытие должно полностью восстанавли­ваться. Использование лишь графитового материала (ткань, сеть, фоль­га и т. п.) упрощает процесс, однако сильное взаимодействие расплава кремния с углеродом приводит к уничтожению носителя в процессе очистки кремниевых пластин. Решение материаловедческих проблем в методе литья на носитель лежит, таким образом, в поиске специального покрытия, которое должно позволить долговременно (многоразово) использовать дешевый материал носителя.