Inventory number IRN Number of state registration
0323РК01333 AP14870185-KC-23 0122РК00574
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 32899997.25 AP14870185
Name of work
Формирование электрон-дырочных селективных пассивирующих контактов на основе широкозонных полупроводников SiC, SnOх, TiOx, Ta2O5, ZnOx, MoOх методом магнетронного распыления
Type of work Source of funding Report authors
Applied Нусупов Каир Хамзаевич
0
1
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
АО «Казахстанско-Британский технический университет»
Abbreviated name of the service recipient АО "КБТУ"
Abstract

Электрон-дырочные селективные пассивирующие контакты на основе SiC, SnOх, TiOx, Ta2O5, ZnOx, MoOх.

SiC, SnOx, TiOx, Ta2O5, ZnOx, MoOx негізіндегі электронды-тесік селективті пассивтендіру контактілері.

Формирование электрон-дырочных селективных пассивирующих контактов на основе широкозонных полупроводников SiC(n или p), SnOх, TiOx, Ta2O5, ZnOx и MoOх методом магнетронного распыления с промежуточным туннельным слоем SiOx и антиотражающим покрытием SiC:H(n или p)/MgF2.

Магнетронды шашырату арқылы SiC(n немесе p), SnOx, TiOx, Ta2O5, ZnOx, MoOx кең жолақты жартылай өткізгіштер негізінде электронды-тесік селективті пассивтеуші контактілерді SiOx аралық туннель қабат және шағылысуға қарсы SiC:H(n немесе p)/MgF2 жабынмен қалыптастыру.

В результате выполнения пунктов 2.1-2.4 календарного плана проведены работы по синтезу и исследованию тонких пленок SiC:H и MgF2. Синтез проводился физическими методами магнетронного распыления и электронно-лучевого испарения. Исследование химического состава пленок проводилось методом ИК-спектроскопии. Оптические константы пленок получены на основе спектров пропускания и отражения, а также программного обеспечения SCOUT. Для расчета толщины, плотности и шероховатости пленок использовался методом рентгеновской рефлектометрии. Оптимизация антиотражающего покрытия проводилась на основе полученных комплексных показателей преломления и программного обеспечения OPAL2.

Күнтізбелік жоспардың 2.1-2.4-тармақтарын орындау нәтижесінде SiC:H және MgF2 жұқа қабыршақтарын синтездеу және зерттеу жұмыстары жүргізілді. Синтез магнетронды шашырату және электронды сәулелік булану физикалық әдістерімен жүргізілді. Пленкалардың химиялық құрамын зерттеу ИҚ-спектроскопия әдісімен жүргізілді. Қабыршақтардың химиялық құрамын зерттеуі ИҚ-спектроскопия әдісімен жүргізілді. Қабыршақтардың оптикалық тұрақтылары өткізу және шағылысу спектрлерінен, сонымен қатар SCOUT бағдарламалық жасақтамасынан алынған. Қабыршақтардың қалыңдығын, тығыздығын және кедір-бұдырын есептеу үшін рентгендік рефлектометрия әдісі қолданылды. Шағылыстыруға қарсы жабынды оңтайландыру алынған кешенді сыну көрсеткіштері мен OPAL2 бағдарламалық жасақтамасы негізінде жүргізілді.

Показано, что методом реактивного магнетронного распыления и последующего термического отжига возможно получить качественные пассивирующие покрытия без использования токсичных газов. Выявлено, что наибольшее время жизни неосновных носителей заряда 60,8 мкс возможно получить при наибольшей мощности распыления 250 Вт. Показано, что водород играет важную роль в пассивации поверхности. Более того, добавление водорода в процесс распыления позволяет значительно ускорить процесс осаждения, однако плотность пленок при этом снижается на ~30%. Методом компьютерного моделирования показано, что для двухслойного антиотражающего покрытия SiC/MgF2 толщина нижнего слоя SiC должна варьироваться в пределах 40-60 нм в зависимости от параметров осаждения, а толщина MgF2 в пределах 90-130 нм.

Реактивті магнетронды шашырату және одан кейінгі термиялық күйдіру арқылы улы газдарды қолданбай сапалы пассивті жабындарды алуға болатындығы көрсетілген. Миноритарлық заряд тасымалдаушылардың ең ұзақ 60,8 мкс өмір сүру уақытын ең жоғары 250 Вт магнетронды шашырату қуатымен алуға болатындығы анықталды. Сутегі беттің пассивациясында маңызды рөл атқаратыны көрсетілген. Сонымен қатар, магнетронды шашырату процесіне сутектің қосылуы тұндыру процесін едәуір жылдамдатуға мүмкіндік береді, алайда қабыршақтардың тығыздығы ~30% - ға төмендейді. Компьютерлік модельдеу әдісі арқылы SiC/MgF2 екі қабатты шағылыстыруға қарсы жабын үшін SiC төменгі қабатының қалыңдығы тұндыру параметрлеріне байланысты 40-60 нм аралығында, ал MgF2 қалыңдығы 90-130 нм аралығында болуы керек екенін көрсетілді.

Показано, что методом магнетронного распыления возможно получить пассивирующие слои без использования дорогостоящих токсичных газов, которые требуют особых условий хранения и дополнительной инфраструктуры очистки. Подтверждено, что компьютерное моделирование позволяет значительно снизить объем экспериментальных работ благодаря предварительной оптимизации на основе имеющихся физических параметров.

Магнетронды шашырату арқылы арнайы сақтау шарттары мен қосымша тазарту инфрақұрылымын қажет ететін қымбат улы газдарды пайдаланбай пассивті қабаттарды алуға болатындығы көрсетілген. Компьютерлік модельдеу қол жетімді физикалық параметрлерге негізделген алдын-ала оңтайландырудың арқасында эксперименттік жұмыстардың көлемін едәуір төмендетуге мүмкіндік беретіні расталды.

В результате исполнения проекта были оптимизированы параметры осаждения пассивирующих слоев на основе карбида кремния методом магнетронного осаждения. Более того, методом компьютерной симуляции показано и впоследствии опытным путем подтверждено, что антиотражающие покрытия SiC/MgF2 позволяют значительно снизить отражение света даже для полированных пластин. Поэтому полученные результаты планируется внедрить в технологические процессы производства кремниевых солнечных элементов ЛАЭиН.

Жобаны орындау нәтижесінде магнетронды шашырату әдісімен кремний карбиді негізіндегі пассивті қабаттардың тұндыру параметрлері оңтайландырылды. Сонымен қатар, компьютерлік модельдеу әдісі SiC/MgF2 шағылыстыруға қарсы жабындары тіпті жылтыратылған пластиналар үшін де жарықтың шағылысуын айтарлықтай төмендететінін көрсетеді және кейіннен тәжірибелік түрде растайды. Сондықтан алынған нәтижелерді ЛАЭиН кремний күн батареяларын өндірудің технологиялық процестеріне енгізу жоспарлануда.

Предложенные антиотражающие и пассивирующие покрытия на основе карбида кремния и фторида магния показали высокую эффективность. Это особенно важно, если учесть, что для их синтеза не были использованы токсичные газы, а только PVD методы магнетронного распыления и электронно-лучевого испарения.

Ұсынылған кремний карбиді мен магний фторидіне негізделген шағылыстыруға қарсы және пассивті жабындар жоғары тиімділікті көрсетті. Бұл, әсіресе, оларды синтездеу үшін улы газдар қолданылмағанын, тек PVD магнетронды шашырату және электронды сәулелік булану әдістері.

Наноэлектроника, Солнечные элементы

Наноэлектроника, Күн батареялары

UDC indices
621.383.51; 538.97; 539.23
International classifier codes
44.41.35; 29.19.16; 29.19.22;
Key words in Russian
КРЕМНИЕВЫЕ ГЕТЕРОПЕРЕХОДНЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ; СЕЛЕКТИВНЫЙ ПАССИВИРУЮЩИЙ КОНТАКТ; МАГНЕТРОННОЕ РАСПЫЛЕНИЕ; БЫСТРЫЙ ТЕРМИЧЕСКИЙ ОТЖИГ; ТОНКИЕ ПЛЕНКИ; ОКСИДЫ МЕТАЛЛОВ;
Key words in Kazakh
КРЕМНИЙДІҢ ГЕТЕРОАУЫСУЛЫ КҮН ЭЛЕМЕНТТЕРІ; СЕЛЕКТИВТІ ПАССИВТЕУШІ КОНТАКТ; МАГНЕТРОНДЫ ШАШЫРАТУ; ЖЫЛДАМ ТЕРМИЯЛЫҚ КҮЙДІРУ; ЖҰҚА ҚАБЫРШАҚТАР; МЕТАЛЛ ОКСИДТЕРІ;
Head of the organization Габдуллин Маратбек Тулебергенович Phd / Профессор
Head of work Нусупов Каир Хамзаевич Доктор физико-математических наук / Профессор