Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.
Скачать (прямая ссылка):
П
2) реакции между компонентами пасты и материалом под-ложки, 3) реакции между компонентами пасты и веществами, содержащимися в печи, 4) реакции между компонентами различных паст, находящихся в контакте друг с другом [105].
К реакциям, происходящим между компонентами пасты, от-носятся реакции между 1) металлами, которые являются основными составляющими пасты, 2) металлами и связующими, постоянно присутствующими в пасте, 3) металлами и связующими, которые впоследствии будут удалены из пасты, 4) компонентами постоянно присутствующих связующих и 5) связующими обоих видов.
Вещества, содержащиеся в атмосфере печи, могут взаимодействовать с металлами или их соединениями, а также со связующими обоих видов.
При создании многослойных покрытий или нанесении одного покрытия (например, токоведущей шины) поверх другого* (которое может представлять собой печатную структуру, состоящую из полупроводника, диэлектрика и пленочного резистора) во время отжига возможно взаимодействие компонентов прилегающих друг к другу пленок. Типичным примером такого процесса является диффузия металлической фазы проводящей пленки в резистор.
2.3.3.3 Характеристики пасты
Пасты, применяемые для получения толстых пленок, обычно содержат: 1) основной компонент, который должен присутствовать в металлической, резисторной, диэлектрической или полупроводниковой пленке в виде тонкоизмельченного порошка;
2) связующее вещество, представляющее собой тонкоизмель-ченную стеклянную фритту; 3) органическую суспензию; 4) органический растворитель.
Состав пасты выбирается исходя из того, какими свойствами должен обладать конечный продукт (окончательно сформировавшаяся пленка); при этом имеется широкий выбор промышленно выпускаемых паст для получения проводящих, резисторных и диэлектрических слоев. Полупроводниковые пасты пока не изготовляются в промышленном масштабе, и их применение ограничено. В табл. 2.8 приведены наиболее важные характеристики паст, используемых для получения электропроводящих и полулроводниковых пленок.
2.3.4. Химическое осаждение из паровой фазы
Первые попытки практического применения метода химического осаждения из паровой фазы относятся к началу XIX в., когда для очистки и осаждения кремния осуществляли реакцию восстановления четырехфтористого или четыреххлористого
92
Глава 2
Таблица 2.8. Основные характеристики технологии изготовления пленок, обусловленные свойствами некоторых электропроводящих (а) и полупроводниковых (б) паст
а
Основные компоненты пасты
Характеристики Аи Pt/Au Pd/Au Pd/Ag
Оптимальная температура отжига, °С 850 850 850 850
Слоевое сопротивление, Ом/квадрат 0,005 ... 0 01 0,08 ... 0,1 0,04 ... 0,1 0,01 . . . 0,03
Возможность пайки Отсутствует Очень хорошая Очень хорошая Очень хорошая
Адгезия с проволокой с кристаллом Очень высокая » Высокая » Высокая » Высокая Нет адгезии
Ширина получаемых •линий, мкм 130 .. . 380 130 .. . 380 130 .. . 380 130 .. . 380
Стоимость Высокая Наиболее высокая Высокая Наименее высокая
6
Основные компоненты пасты
Характеристики CdTe CdS
Состав пасты CdTe (2,5 М) + CdCl2 (массовая доля 1 %) + пропиленгликоль CdS (2 М) + CdCl2 (массовая доля 5 %)+GaCl2 (легирующая примесь, массовая доля 0,3 %) + + пропиленгликоль
Оптимальная температура отжига, °С 720 630
Удельное сопротивление, Ом • см ~103 -10-2
Размер зерен, мкм -10 -10
Методы осаждения тонких пленок
93
кремния с помощью натрия или калия [106]. Возросшее внимание к методу химического осаждения из паровой фазы в тридцатые годы нашего столетия было вызвано возможностью его использования для получения тугоплавких соединений, в том числе карбидов, нитридов, силицидов, боридов и оксидов металлов, а также сульфидов, селенидов, теллуридов, интерметаллических соединений и сплавов. Результатом экспериментов по эпитаксиальному выращиванию полупроводниковых материалов явилось широкое признание метода химического осаждения из паровой фазы, позволяющего получать полупроводники в виде тонких слоев. Этот метод уже нашел применение для осаждения пленок различного типа, включая пленочные диэлектрики, проводники, резисторы, варисторы и ферриты.
Химическое осаждение из паровой фазы по существу состоит в том, что подложку подвергают воздействию паров одного или нескольких соединений либо воздействию реакционноспособных газов, часть которых, а возможно, и все составляющие паровой фазы являются компонентами осаждаемого вещества. Продукт химической реакции, протекающей вблизи подложки или на ее поверхности, выделяется в виде твердой фазы и конденсируется на подложке. Для активации химической реакции применяют тепловое воздействие, высокочастотное электромагнитное поле, свет или рентгеновское излучение, электрический дуговой разряд, электронную бомбардировку или используют подложки с каталитически активной поверхностью. Следует подчеркнуть, что морфология осаждаемого слоя в значительной степени зависит от типа химической реакции и способа ее активации. Если реакция происходит в газовой фазе (гомогенная реакция), то образуется рыхлый осадок, поэтому важно подобрать такие условия осаждения, при которых реакция протекает вблизи подложки или на ее поверхности (гетерогенная реакция).
