Portal guldu uz-ярим ўтказгичли Қ

2.3.ДИФФУЗИОН ТЕХНОЛОГИЯ АСОСИДА қУЁШ
ЭЛЕМЕНТЛАРИНИ ТАЙЁРЛАШ ИМКОНИЯТЛАРИ.
Ҳозирги замон кремний асосидаги қуёш элементларининг деярли
аксариятида қЭ нинг асосий қисми бўлган р-n ўтиш олиш киришмаларни
диффузия қилишга асосланган. Диффузион р-n ўтиш олиш учун кремнийга
ионланиш энергияси кичкина бўлган киришмалар киритилади. Жумладан
р-тип Si олиш учун B ва n-турдаги Si олиш учун P киритилади. Хозирги
замон кремний асосидаги қЭ тайёрлашда асосий материал қилиб кристалли
кремнийнинг р-турдагиси олинган. Бунга асосий сабаблардан бири бўлиб
бундай кремнийда асосий бўлмаган заряд ташувчиларнинг электронлар
бўлганлигиги ва уларнинг диффузион йўли узунлигнинг нисбатан
катталигидир. L
d
қЭ сифатида ишлатиладиган материалларда 100 мкм дан
ортиқ бўлиб, ўз навбатида бундай қалинликдаги (100 мкм дан қалинрок
бўлган) кремнийга механик ва химик ишлов беришни осонлаштиради.
Диффузия қилиш усули билан р-n ўтиш олишдан аввал диффузион жараён
ўтказиш ва диффузион қатлам параметрлари олдиндан назарий йўл билан
ҳисобланади. Аввалига р-n ўтиш қалинлиги, диффузион қатламдаги
киришманинг концентрацияси, сирт рекомбинацион коэффициенти
ҳисобланади. Сўнгра диффузия қилиш жараёни аниқланади.
Р-типдаги кремний асосида қЭ олиш учун фосфор киришмалари
киритилади. Ер шароитида ишлайдиган эффективлиги 16-18 % бўлган
қуёш элементлари олиш учун фосфор киритилган қатламнинг қалинлиги
0,3-0,5 мкм бўлиши кифоя, киришмалар концентрацияси эса (1-6) 10
19
см
-3
,
солиштирма қаршилиги ρ~ 10
-2
– 10
-3
ом см, L
р
~ 0,4-0,6 мкм бўлиши
манзурдир. Сирт рекомбинацион суръати миқдори 10
2
-10
3
см/сек дан
ошмаслиги керак.
Фосфор диффузияси жараёнидан аввал орқа томонга алюминий
киритилган ( 1-1,5 мкм чуқурликда) р
қ
-типдаги, яъни рр
қ
-ўтиш ҳосил
қилиш мақсадга мувофиқдир. Кейин фосфор диффузияси таъсир

---

62
қилмаслиги учун орқа томон маълум қалинликдаги кремний оксиди билан
беркитилади.
Фосфор билан легирланган диффузион қатлам олиш ҳарорати одатда
пастроқ бўлиб 900-950
о
С ни ташкил қилади. Фосфор киритиш қуввати
чегараланган манбаъдан олиб борилади. Жараённи қаттиқ жисмли
манбаълардан "«юмшоқ"» режимни қуллаб олиб бориш керак.
«Улик қатлам» ҳосил бўлиш олдини олиш учун икки стадияли диффузия
қилиш усулини қўллаш мақсадга мувофиқдир.
Р-п ўтишни ҳосил қилишнинг бошқа усуллари ҳам мавжуд бўлиб
булар жумласига ионли легирлаш усули, эпитаксия қилиш воситаси
киради. Ўз навбатида эпитаксия қилиш воситасининг турли йўллари
мавжуд, жумладан, газ фазали эпитаксия усули, суюқ фазали эпитаксия
усули, молекуляр нурли эпитаксия усули.