Спосіб одержання поверхневої мультитекстури

Спосіб одержання поверхневої мультитекстури, який полягає в тому, що пластину кремнію горизонтально поміщають у розчин ізотропного кислотного травника при кімнатній температурі, який відрізняє ться тим, що після промивки створену кислотну текстур у заповнюють пористим органічним кремнієм. (19) (21) a200713213 (22) 27.11.2007 (24) 10.11.2008 (46) 10.11.2008, Бюл.№ 21, 2008 р. (72) ЄРОХОВ ВАЛЕРІЙ ЮРІЙОВИЧ, U A, СЕЛЕМОН АВІЧУС АНДРІЙ АЛЬВІДАСОВИЧ, UA (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА", U A 3 36642 достатньо розвинену поверхневу текстур у, яка потрібна для сучасних сонячних елементів з високою ефективністю. Дані результати є співмірними з результатами, отриманими на таких поверхневих текстурах, як канавко-подібна поверхня та інвертовані піраміди - однак виготовлення поверхневої текстури ізотропним способом з додатковим активатором поверхні та інгібітором поверхневих реакцій травлення не є технологічно вигіднішим і це ускладнює процес виготовлення ФЕП великої площі і не зменшує собівартість. В основу корисної моделі покладено завдання створити спосіб одержання поверхневої мультитекстури, в якому проведення нових дій хімічної обробки поверхні підкладки дозволило б не використовуючи складні технологічні операції попередньої поліровки, термічного окислення та фотолітографії, одержати ефективну ствітлозахоплюючу поверхневу текстур у, що надалі сприяло б максимілізації робочого спектрального діапазону ФЕП та більш ефективному використанню світлового потоку, за рахунок збільшення та розвиненості ефективної площі р-n переходу пристрою. Виготовлення поверхневої текстури ізотропним способом з добавкою пористого органічного кремнію (ПОК) є значно простішим і не вимагає складного устаткування, що в свою чергу спрощує те хнологію виготовлення ФЕП і сприяє зменшенню собівартості. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі одержання поверхневої текстури, пластину кремнію поміщають горизонтально в розчин ізотропного кислотного травника при кімнатній температурі, згідно з винаходом, після промивки створену кислотну текстур у заповнюють ПОК. Використання запропонованого способу одержання текстури приводить до швидкого отримання мультитекстурованої поверхні кремнієвої пластини нового типу, яка характеризується елементарною коміркою у вигляді напівеліпсоїда, заповненого пористим органічним кремнієм, без кристалографічних граней та ребер між комірками. Крім цього такий спосіб має наступні переваги: - дозволяє виключити додаткові технологічні операції попереднього полірування поверхні, її наступної фотолітографії та термічного окислення, а також перемішування розчину; - використання запропонованого способу хімічного травлення та внесення пористого органічного кремнію, виключає необхідність використання великих кількостей дорогих додаткових компонентів розчину (напр. Н3РO4 в кількості 85% за об. в розчині) та інтенсифікує процес травлення в глибину матеріалу; - Заповнення кислотної текстури пористим органічним кремнієм приводить до створення мультитекстурованої поверхні з пониженим коефіцієнтом відбивання; - Простота отримання і дешевизна нанесення ПОК на попередстворену кислотну текстур у є вагомою перевагою запропонованого способу. Створення на фронтальній поверхні кремнієвої підкладки текстури полягає у хімічній взаємодії монокристалічного кремнію з компонен 4 тами розчину (концентрованими кислотами). В результаті складної хімічної взаємодії стає можливим швидке одержання необхідної форми текстури, яка добре заповнюється розчином пористого органічного кремнію. Вона характеризується пониженим інтегральним коефіцієнтом відбиття світлового потоку від поверхні і також добре піддається подальшій технологічній обробці з метою отримання кінцевого приладу. На Фіг. 1. представлено спектри відбиття поверхні кремнієвої пластини в залежності від геометричних розмірів текстури. На Фіг.2 показана залежність лінійних розмірів (об'єму ) елементарної комірки текстури під час утворення ПОК в розчині, що впливає на залежність питомої поверхні та ефективного радіусу пор. У представленому способі одержання поверхневої текстури, пластину кремнію горизонтально поміщають у розчин ізотропного кислотного травника при кімнатній температурі, який готують на основі НF/НNО3 в кількості, яка здатна забезпечити проходження процесів травлення. Дана речовина має здатність добре змочувати поверхню кремнію, невзаємодіючи з нею і сприяє адсорбції на ній сольватованих іонних комплексів, які окислюють, а потім стравлюють цю поверхню, створюючи при цьому необхідну текстур у. В процесі хімічної взаємодії виділяються оксиди нітрогену, які швидко дифундують до поверхні розчину і перемішують його, що робить зайвим використання додаткових методів перемішування розчину. Для найбільш ефективного росту поверхневої текстури даного типу кремнієву пластину розташовують в горизонтальному положенні, що забезпечує максимально рівномірну дифузію компонентів у електроліті. Найбільш вдалим видом поверхневої текстури є така, що характеризується елементарною коміркою у вигляді напівеліпсоїда з діаметром її поперечного перерізу від одного мікрометра до кількох десятків мікрометрів, яка є найкращою для наступних технологічних операцій і саме така поверхня одержується в даному випадку (Фіг. 1) [Курносое А. И., Юдин В. В. Технология производства полупроводниковых приборов.- М.: В.Ш. 1974, стор. 5962]. Ця текстура заповнюється гелієвим розчином ПОК і забезпечує максимальне поверхневе поглинання світлового потоку, який падає на поверхню пластини. Процеси травлення тривають кілька хвилин і не потребують додаткового нагріву, так як це може привести до суттєвого пришвидшення хімічних реакцій, а тим самим до зайвої витрати матеріалів. Кінцевим технологічним кроком є висушування гелієвого розчину [Слинякова И.Б.^ "Кремнийорганические адсорбенты. Получение, свойства, применение", "Наукова Думка", Киев, 1987г. стор. 26 32, 107 - 1 ІЗ], який знаходиться в елементарних комірках кислотної текстури. Він може проводитись як хімічним так і термічним способом і забезпечує високу адгезію ПОК до внутрішньої поверхні комірок кислотної текстури, одночасно піднімаючи ефективність світловідбиваючої характеристики поверхні. 5 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 36642 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601