Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Солнечные элементы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 [ 64 ] 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

Zn (акцептор)


Рис. 5.2. Зависимость концентрации свободных носителей заряда в слоях PiXxGui x/ от содержания А1 в случае четырех типов атомов легирующей примеси. Количество легирующей молярной примеси в расплаве во всех случаях одинаково и равно 0,5%. Слои выращены на подложках GaAs с ориентацией (100) при температурах от 810 до 840°С

большая подвижность носителей заряда обеспечивает диффузионные длины (6- 8 мкм в случае слоев GaAs, легированных германием и выращенных методом жидкостной эпитаксии), вполне приемлемые для достижения высокого квантового выхода. Поскольку соединение AlGaAs при большом содержании А1 гигроскопично, солнечный элемент необходимо защищать ох влаги. Выращивание кристаллов GaAs обычно осуществляют методом Бридж-мена, хотя применим также и метод Чохральского. Во избежание взрьша необходимо крайне осторожно проводить синтез элементов. Ввиду большого различия давлений насыщенных паров (jPca 30 Па при 1240° С hPas = 10 Па при 615° С) для сохранения стехиометрии следует в процессе выращивания поддерживать повьпиенное давление As.

Кристаллы можно получить также методом химического осаждения из паровой фазы или вырапщвая их из раствора. Эти способы наиболее распространены при изготовлении солнечных элементов на основе GaAs.

Примеси S, Se, Те, Sn, Sn, Si, С и Ge являются мелкими донорами, а Zn, Be, Mg, Cd, Si, Ge и С - мелкими акцепторами в GaAs. Элементы IV группы периодической таблицы С, Si, Ge и Sn - амфотерны в GaAs, их электрическая активность в кристалле зависит от условий выращивания. Например, при температуре около 9СЮ° С атомы Ge замещают атомы As в узлах кристаллической решетки и проявляют себя как акцепторная примесь. Вблизи температуры плавления атомы Ge замещают Ga и ведут себя как доноры. Атомы Zn летучи и быстро диффундируют в кристалле, поэтому с их помощью несложно создать диффузионный переход, однако среди наиболее распространенных акцепторных примесей наиболее высокие времена жизни неравновесных носителей получены при легировании атомами Ge и Be. Наилучшей донорной примесью, по-видимому, является Те. Из-за низких коэффициентов диффузии атомов Ge и Те их вводят не после, а в процессе выращивания слоев. 1Сак следует из рис. 5.2, электрическая активность легирующих примесей, как правило, снижается с ростом концентрации А1 и AJGaAs.

Рекомбинационные центры в GaAs создают те же атомы, что и в Si (Сг, Fe, Ni, Си и Ag), но, кроме того, еще и кислород.

Соединения А1дС1 д;А$ отвечают требованиям подходящего партнера GaAs, позволяя в значительных пределах изменить ширину запрещенной 196



[2,iei3bl

1,S -

0,8-

AlAS (0,5беш) {2,16 эй j


0,58Snvi

0,5k 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,6 0,B1 0,82 0,63 Ов,нм

Рис. 5.3. Связь между шириной запрещенной зоны и параметром кристаллической решетки для различных двойных и тройных соединений элементов III и V групп периодаческой таблицы. Ширина запрещенной зоны в случае прямых переходов показана сплошной линией, для непрямых переходов - штриховой

ЗОНЫ при изготовлении гетероструктуры, а кроме того, имеет очень близкий к GaAs параметр кристаллической решетки (несоответствие параметров решеток между AlAs и GaAs составляет всего лишь 0,16%). Методы выращивания слоев AIGaAs позволяют создавать чистые границы раздела. На рис. 5.3 показана связь между шириной запрещенной зоны и параметром решетки соединений из элементов А1, Ga, In, Р, As и Sb. При X 0,44 ширины запрещенных зон в AlGai.As для прямых и непрямых переходов совпадают; при более высоких значениях х ширина запрещенной зоны для непрямых переходов в тройных соединениях меньше (см. рис. 3.9).

5.2.2. Изготовление слоев методами жидкофазной зпитаксии и химического осаждения из паровсж фазы

Выращивание сложных структур методом жидкофазной зпитаксии основано на растворении As в расплавах галлия и сплава AlGa и последующем осаждении слоев AljcGai xAs на кристаллическую подложку, определяющую кристаллографическую ориентацию слоев. Установку для вырашнвания, схема которой показана на рис. 5.4, изготавливают из высокочистых графита и кварца, а само выращивание осуществляют в среде высокочистого Нг. Верхняя часть пенала установки, содержащая расплав Ga, скользит вдоль нижней части пенала, содержащей подложку и источник GaAs. После насыщения расплава при Т 900°С путем выдержки над источником GaAs верхнюю часть пенала перемещают до совмещения расплава с подложкой и температуру снижают со скоростью 0,1-0,5° С/мин. Зависимость растворимости As в жидком галлии от тем-

Методу жидкофазной эпитаксин посвящен обзор Даусона [Dawson, 1972].



Грасритавая Расппав CaAS крышка РасппаВ

MlCaAs

Источник Z Подложка Источник 1 Исходное состояние

#J кг *1

Вчраш,иВание слоя &лА8 б)

Выращивание слояАШаАя Скорость охлаждения 0,ZC/muh

®


Время

Рис. 5.4. Схема установки для выращивания слоев методом жидкофазной эпитаксии и временное изменение температуры на различных стадиях осаждения слоев GaAs и AlGaAs. Установка помещена в кварцевую трубу, через которую пропускают поток очищенного газа Нг при атмосферном давлении

пературы имеет вид, показанный на рис. 5.5. Этим методом получены скорости выращивания слоев 0,1-0,5 мкм/мин. В процессе выращивания относительно большой объем Ga является стоком для сегрегированных примесей. Поскольку рост слоев происходит в почти равновесных условиях, выращиваются эпитаксиальные слои очень высокого качества. С целью стабилизации роста иногда по нормали к фронту кристаллизации создают температурные градиенты с помощью устройств охлаждения. В этом случае слои однородны по толщине и не образуются дефектные бугорки.

Поскольку процесс проводят в установке, содержащей С, SiOj и Щ, электропроводность слоев зависит от температуры при выращивании и электрической активности атомов С, являющихся амфотерной примесью в GaAs. Парциальное давление кислорода должно быть как можно меньше, так как атомы кислорода создают эффективные рекомбинационные центры в GaAs.

На ранней стадии выращивания в ряде случаев создают условия для небольшого стравливания поверхности подложки GaAs с целью обеспе-198



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 [ 64 ] 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.