В основе способа RAFT (рис. 8.1) лежит использование цикличес­ки сменяющихся предварительно подогреваемых формообразующих эле­ментов: подложек в виде пластин, названных авторами [1-3] "рампами". Рампы 7 с большой скоростью (от 600 до 1800 см/мин) двигаются вверх, касаясь мениска кремниевого расплава, выступающего из прорези в тиг­ле (рис. 8.1, а) или с кромки тигля (рис. 8.1, б). Во время контакта распла­ва с рампой на последней кристаллизуется тонкая пленка кремния вслед­ствие относительно низкой температуры и высокой теплоемкости рампы. ФК наклонен к поверхности рампы на малый угол (рис. 8.1,6). Скорость роста в этом случае на два порядка ниже, чем скорость вытягивания, и составляет 6-18 см/мин соответственно. Такое соотношение скоростей vp и vB — большое достижение способа RAFT.

После некоторого охлаждения пластины кремния отскакивают от рамп, рампы идут опять в работу, а пластины л-Si пакетируются. Рам­пы, используемые в способе RAFT, должны удовлетворять следующим требованиям:

— хорошая смачиваемость жидким кремнием;

— немедленное и автоматическое отделение кремниевого листа от рампы после кристаллизации пленки расплава;

— возможность многократного использования без необходимости регенерации;

— высокая чистота материала рампы. | Наилучший результат в способе RAFT получается при использоваі

нии рамп из высокоплотного графита, покрытых слоем аморфного или кристаллического пироуглерода (р-С) толщиной от 10 до 30 мкм [2]. I Во время контакта кремниевого расплава и поверхности пироугле? рода образуется межфазный слой карбида кремния, который обеспечи­вает удовлетворительное смачивание поверхности рампы и приводит к достаточной скорости отвода теплоты кристаллизации. Отделение кремниевой пластины происходит при охлаждении автоматически из-за разности коэффициентов линейного термического расширения твердо­го кремния (aSi = 4,3-10-6 К-1), карбида кремния SiC (aSic = 5,4-10-6 К-1) и графита р-С на рампе ((Хр. с = 3-10-61C1).

Размеры получаемых кремниевых пластин — от 5×5 до 10×10 см при толщине от 150 до 600 мкм. Пластины имели хорошую поверх­ность и могли использоваться для производства СЭ без дополнитель­ной обработки [2]. Концентрация углерода в конечном материале со-

17 18 —3

ставляла 10-10 см и равнялась концентрации С в исходном мате­риале. Концентрация кислорода была на порядок ниже, чем в исходном материале, и составляла 7-Ю17 см-3 [3]. Средний размер зерен — от 10 мкм до нескольких сотен микрометров.

Наиболее вредным дефектом в RAFT-пластинах являются дисло­кации, концентрация которых варьировала, достигая 107 см-2. В резуль­тате 2-часовой термообработки при 1000 °С ее удается понизить до 103 см-2 [3]. Эффективность получаемых. СЭ составляет от 5,6 до 10%

и ограничивается наличием зерен с малыми размерами и высокой плотностью дислокаций.

Способ RAFT был модифицирован для организации выращивания также и в горизонтальном направлении и назван способом ICC [4] (рис. 8.2). Здесь расплав выливается на подогретый носитель — непре­рывно движущуюся ленту, кристаллизация идет при теплоотводе во все стороны, что отличает его от способа КНТ (см. рис. 7.8).