ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЕ ПЛАВЛЕНИЕ ПРЕССОВАННОГО ПОРОШКОВОГО ЛИСТА

В способе EPR [7] кремниевый порошок с размером зерен 70-100 мкм и электросопротивлением 1-2 Ом-см прессуется в плоскую заго­товку при давлении 20 МПа в тигле из карбида кремния. Плавление проводится сканирующим электронным пучком 100-300 Вт с диамет­ром пятна 0,5-1 мм в вакуумной камере, имеющей систему протягива­ния. Электронная аппаратура позволяет получать общий разогрев заго­товки до 1200-1300 °С и движущуюся зону расплава с температурой выше 1410 °С.

Толщина пластины составляла 150-300 мкм и зависела от глубины тигля. Кристаллическая структура EPR-пластин характеризуется столб­чатыми зернами, ориентированными параллельно оси вытягивания. Размеры зерен: несколько миллиметров шириной и несколько санти­метров длиной (-0,5-5 см2). Основйой проблемой, как и для всех спо­собов группы ЛПЗ, является наличие высоких термических напряже­ний из-за высоких температурных градиентов и нелинейного темпера­турного профиля во время кристаллизации.

Электрические и механические характеристики получаемой ленты:

Диффузионная длина НН, мкм 40-100

Подвижность, см2/(Вс):

основных носителей 25

неосновных носителей:

без пассивации 40-70

с пассивацией (С VD — пленка S13N4) 60-100

Остаггочные термические напряжения, МПа 30-120

Кпд экспериментальных СЭ на основе пластин EPR-Si составлял 8-9,5%, что явно недостаточно для существенного интереса к данному способу.

Способы, относящиеся к методу ЛПЗ, еще относительно новы и поэтому можно ожидать их усовершенствования. Однако применение лазерного и электронного лучей в связи с их малым кпд вряд ли будет перспективно с точки зрения энергосбережения и удешевления СЭ. Термические напряжения требуют дополнительного отжига пластин, что тоже удорожит технологию. Наиболее перспективными с этих то­чек зрения следует считать способы SSP и BRG, естественно, при неко­тором усовершенствовании.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *