К вопросу о формообразовании профилированных кристаллов кремния при их выращивании по способу Степанова

Авторы

  • Онищук С.А. Кубанский государственный университет, Краснодар, Российская Федерация
  • Тумаев Е.Н. Кубанский государственный университет, Краснодар, Российская Федерация

УДК

548.52

Аннотация

Рассмотрены особенности процесса формообразования при выращивании профилированных монокристаллов кремния методом Степанова. Перечислены характерные кристаллические формы, возникающие в процессе роста. Поведено теоретическое исследование особенностей роста монокристалла при различных направлениях роста. Исследованы особенности процесса образования двойников при выращивании профилированных кристаллов. Предложено объяснение спиралевидных структур при выращивании профилированных монокристаллов кремния.

Ключевые слова:

солнечные элементы, профилированный кремний, метод Степанова, двойникование, кристаллографические плоскости, индексы Миллера

Информация об авторах

  • Сергей Алексеевич Онищук

    канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры общей физики и информационных систем Кубанского государственного университета

  • Евгений Николаевич Тумаев

    д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры теоретической физики и компьютерных технологий Кубанского государственного университета

Библиографические ссылки

  1. Васильев А.М., Ландсман А.П. Полупроводниковые фотопреобразователи. М.: Советское радио, 1971. 248 с. [Vasil'ev A.M., Landsman A.P. Poluprovodnikovye fotopreobrazovateli [Semiconductor photovoltaics]. Moscow, Sovetskoe radio, 1971, 248 p. (In Russian)]
  2. Богатов Н.М., Закс М.Б. Перспективы использования поликристаллического кремния в фотоэнергетике. Тез. докл. Всесоюз. совещ. "Перспективы развития и создания единой научно-технической, производственной и эксплуатационной базы Краснодарского края по использованию возобновляемых источников энергии и проблемы их использования в народном хозяйстве страны". Геленджик, 1988. С. 58-59. [Bogatov N.M., Zaks M.B. Perspektivy ispol'zovaniya polikristallicheskogo kremniya v fotoenergetike [Prospects for the use of polycrystalline silicon in photovoltaic]. In: Tezisy dokladov Vsesoyuznogo soveshchaniya "Perspektivy razvitiya i sozdaniya edinoy nauchno-tekhnicheskoy, proizvodstvennoy i ekspluatatsionnoy bazy Krasnodarskogo kraya po ispol'zovaniyu vozobnovlyaemykh istochnikov energii i problemy ikh ispol'zovaniya v narodnom khozyaystve strany" [Theses of reports all-Union meeting "Prospects for the development and creation of a uniform scientific-technical, production and operational base in Krasnodar region on the use of renewable energy sources and the problems of their use in national economy"]. Gelendzhik, 1988, pp. 58-59. (In Russian)]
  3. Nikanorov S.P., Antonov P.I. Growth and properties of shaped crystals // Journal of Crystal Growth. 1987. Vol. 82. P. 242-249.
  4. Касаткин В.В., Михеева Л.В., Ситников А.М., Паксеев Ю.Е. Фотопреобразователи на основе ленточного поликристаллического кремния // Гелиотехника. 1986. № 5. С. 14-17. [Kasatkin V.V., Mikheeva L.V., Sitnikov A.M., Pakseev Yu.E. Fotopreobrazovateli na osnove lentochnogo polikristallicheskogo kremniya [Photovoltaics based on polycrystalline silicon ribbon]. Geliotekhnika [Solar Engineering], 1986, no. 5, pp. 14-17. (In Russian)]
  5. Chalmers B., LaBelle H.E., Mlavsky A.J. Edge-defined, film-fed crystal growth // J. Cryst. Growth 1972. Vol. 13/14. P. 84.
  6. LaBelle H.E. USA Patent N 3915662. 1975.
  7. Schwuttke G.H. Low cost silicon for solar energy application // Phys. Status Solidi (a). 1977. Bd. 43. No. 1. P. 43. DOI: 10.1002/pssa.2210430103
  8. Татарченко В.А. Влияние капиллярных явлений на устойчивость процесса кристаллизации из расплава // Физика и химия обработки материалов. 1973. № 6. С. 4750. [Tatarchenko V.A. Vliyanie kapillyarnykh yavleniy na ustoychivost' protsessa kristallizatsii iz rasplava [The effect of capillary phenomena on the stability of the crystallization process from the melt]. Fizika i khimiya obrabotki materialov [Physics and chemistry materials processing], 1973, no, 6, pp. 4750. (In Russian)]
  9. Татарченко В.А. Устойчивый рост кристаллов. М.: Наука, 1988. 240 с. [Tatarchenko V.A. Ustoychivyy rost kristallov [Sustainable growth of crystals]. Mosow, Nauka Pub., 1988, 240 p. (In Russian)]
  10. Осипьян Ю.А., Татарченко В.А. Получение профилированных кристаллов кремния, исследование их электронных свойств, дефектной структуры, изготовление солнечных элементов и определение их параметров // Известия АН СССР. Сер. физ. 1983. Т. 47. № 2. С. 346-350. [Osip'yan Yu.A., Tatarchenko V.A. Poluchenie profilirovannykh kristallov kremniya, issledovanie ikh elektronnykh svoystv, defektnoy struktury, izgotovlenie solnechnykh elementov i opredelenie ikh parametrov [Receiving profiled crystals of silicon, study of their electronic properties, defect structure, fabrication of solar cells and determination of their parameters]. Izvestiya AN SSSR. Seriya fizicheskaya [Izvestiya an SSSR. A series of physical], 1983, vol. 47, no. 2, pp. 346-350. (In Russian)]
  11. Бузынин Ю.Н., Орлов Ю.Н., Бузынин А.Н., Дементьев Ю.С., Блецкан Н.И., Соколов Е.Б. Выращивание и структурные особенности монокристаллических лент кремния // Известия АН СССР. Сер. физ. 1983. Т. 47. № 2. С. 361-367. [Buzynin Yu.N., Orlov Yu.N., Buzynin A.N., Dement'ev Yu.S., Bletskan N.I., Sokolov E.B. Vyrashchivanie i strukturnye osobennosti monokristallicheskikh lent kremniya [Cultivation and structural characteristics of monocrystalline ribbons of silicon]. Izvestiya AN SSSR. Seriya fizicheskaya [Izvestiya an SSSR. A series of physical], 1983, vol. 47, no. 2, pp. 361-367. (In Russian)]
  12. Абросимов Н.В., Брантов С.К., Ерофеева С.А., Зайцева А.К., Копецкий Ч.В., Марасанова Э.А., Полисан А.А., Рябиков С.В., Татарченко В.А. Получение кремниевых лент из расплава способом Степанова, исследование их свойств и изготовление на их основе фотопреобразователей // Известия АН СССР. Сер. физ. 1979. Т. 43. № 9. С. 1989-1991. [Abrosimov N.V., Brantov S.K., Erofeeva S.A., Zaytseva A.K., Kopetskiy Ch.V., Marasanova E.A., Polisan A.A., Ryabikov S.V., Tatarchenko V.A. Poluchenie kremnievykh lent iz rasplava sposobom Stepanova, issledvanie ikh svoystv i izgotovlenie na ikh osnove fotopreobrazovateley [Obtaining a silicon ribbon from a melt by the Stepanov method, the study of their properties and fabrication on their basis of photovoltaics]. Izvestiya AN SSSR. Seriya fizicheskaya [Izvestiya an SSSR. A series of physical], 1979, vol. 43, no. 9, pp. 1989-1991. (In Russian)]
  13. Ши Дж., Гейтос Г., Абросимов Н.В., Брантов С.К., Ерофеева С.А., Татарченко В.А. Некоторые структурные и электрофизические особенности кремниевых лент, полученных способом Степанова // Известия АН СССР. Сер. физ. 1979. Т. 43. № 9. С. 1992-1994. [Shi Dzh., Geytos G., Abrosimov N.V., Brantov S.K., Erofeeva S.A., Tatarchenko V.A. Nekotorye strukturnye i elektrofizicheskie osobennosti kremnievykh lent, poluchennykh sposobom Stepanova [Some structural and electrical characteristics of silicon ribbons obtained by the method of Stepanov]. Izvestiya AN SSSR. Seriya fizicheskaya [Izvestiya an SSSR. A series of physical], 1979, vol. 43, no. 9, pp. 1992-1994. (In Russian)]
  14. Абросимов Н.В., Баженов А.В., Брантов С.К., Татарченко В.А. Профилирование кремния с использованием капиллярного формообразования. В кн.: Рост кристаллов. М.: Наука, 1986. Т. XV. С. 187-209. [Abrosimov N.V., Bazhenov A.V., Brantov S.K., Tatarchenko V.A. Profilirovanie kremniya s ispol'zovaniem kapillyarnogo formoobrazovaniya [Profiling of silicon using capillary morphogenesis]. In: Rost kristallov [The growth of crystals]. Moscow, Nauka Pub., 1986, vol. XV, pp. 187-209. (In Russian)]
  15. Крицкий В.Е., Матвеякин М.П., Трофименко А.Н., Хабаров Э.Н. Физические особенности замкнутых кремниевых профилей, снижающие КПД и экономическую эффективность изготовления солнечных элементов. Тез. докл. Всесоюз. совещ. "Перспективы развития и создания единой научно-технической, производственной и эксплуатационной базы Краснодарского края по использованию возобновляемых источников энергии и проблемы их использования в народном хозяйстве страны". Геленджик, 1988. С. 87-88. [Kritskiy V.E., Matveyakin M.P., Trofimenko A.N., Khabarov E.N. Fizicheskie osobennosti zamknutykh kremnievykh profiley, snizhayushchie KPD i ekonomicheskuyu effektivnost' izgotovleniya solnechnykh elementov [Physical features of confined silicon profiles, reducing efficiency and economic efficiency of manufacture of solar cells]. In: Tezisy dokladov Vsesoyuznogo soveshchaniya "Perspektivy razvitiya i sozdaniya edinoy nauchno-tekhnicheskoy, proizvodstvennoy i ekspluatatsionnoy bazy Krasnodarskogo kraya po ispol'zovaniyu vozobnovlyaemykh istochnikov energii i problemy ikh ispol'zovaniya v narodnom khozyaystve strany" [Theses of reports all-Union meeting "Prospects for the development and creation of a uniform scientific-technical, production and operational base in Krasnodar region on the use of renewable energy sources and the problems of their use in national economy"]. Gelendzhik, 1988, pp. 87-88. (In Russian)]
  16. Фаренбрух А., Бьюб Р. Солнечные элементы: Теория и эксперимент. М.: Энергоиздат, 1987. 280 с. [Farenbrukh A., B'yub R. Solnechnye elementy: Teoriya i eksperiment [Solar cells: Theory and experiment]. Moscow, Energoizdat Pub., 1987, 280 p. (In Russian)]
  17. Богатов Н.М., Масенко Б.П., Онищук С.А. Двойниковые структуры в профилированном кремнии. Материалы Всесоюзного совещания по получению профилированных кристаллов и изделий способом Степанова и их применению в народном хозяйстве. 16-18 марта 1988 г. Ленинград, 1989. С. 199-201. [Bogatov N.M., Masenko B.P., Onishchuk S.A. Dvoynikovye struktury v profilirovannom kremnii [A duplex structure in profiled silicon]. Materialy Vsesoyuznogo soveshchaniya po polucheniyu profilirovannykh kristallov i izdeliy sposobom Stepanova i ikh primeneniyu v narodnom khozyaystve [Proc. of all-Union meeting on receipt of the shaped crystals and products by the Stepanov method and their application in the national economy]. March 16-18, 1988. Leningrad, 1989, pp. 199-201. (In Russian)]
  18. Богатов Н.М., Масенко Б.П., Онищук С.А. Образование двойниковой структуры в профилированном кремнии, выращенном по способу Степанова. В межвуз. сб.: Кристаллизация и свойства кристаллов. Новочеркасск: изд. НПИ, 1989. С. 42-45. [Bogatov N.M., Masenko B.P., Onishchuk S.A. Obrazovanie dvoynikovoy struktury v profilirovannom kremnii, vyrashchennom po sposobu Stepanova [The formation of a duplex structure in profiled silicon grown by the Stepanov method]. In: Kristallizatsiya i svoystva kristallov [Crystallization and properties of crystals]. Novocherkassk, Izd. NPI Pub., 1989, pp. 42-45. (In Russian)]
  19. Green M.A., Emery K., King D.L. et al. Progress in Photovoltaics // Research and Applications. 2006. No. 14. P. 45-51.
  20. Green M.A., Jianhua Zhao, Wang A., Wenham S.R. Very high efficiency silicon solar cells-science and technology // IEEE transactions on electron devices. 1999. No. 46. P. 1940-1947.
  21. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Румянцев В.Д. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38. Вып. 8. С. 937-948. [Alferov Zh.I., Andreev V.M., Rumyantsev V.D. Tendentsii i perspektivy razvitiya solnechnoy fotoenergetiki [Trends and prospects of solar photovoltaics]. Fizika i tekhnika poluprovodnikov [Trends and prospects of solar photovoltaics], 2004, vol. 38, iss. 8, pp. 937-948. (In Russian)]

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Загрузки

Выпуск

№ 3 (2017)

Страницы

84-94

Раздел

Физика

Даты

Поступление

24 июня 2017

После доработки

28 июля 2017

Публикация

30 сентября 2017

Как цитировать

[1]
Онищук, С.А., Тумаев, Е.Н., К вопросу о формообразовании профилированных кристаллов кремния при их выращивании по способу Степанова. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2017, № 3, pp. 84–94.

Лицензия

Copyright (c) 2017 Онищук С.А., Тумаев Е.Н.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Похожие статьи

1-10 из 345

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 3 > >>