Получение фотоактивных структур Si(n+)/Si(p)/Si(p+) методом ионно-лучевой кристаллизации

Аннотация

Разработана физико-математическая модель массопереноса при ионно-лучевой кристаллизации. Рассмотрено получение фотоактивных структур Si(n⁺)/Si(p)/Si(p⁺) на подложках 100 мм методом ионно-лучевой кристаллизации. Определены оптимальные условия этого процесса: остаточное давление в ростовой камере — 10⁻⁴ Па; температура подложки — 550 °C; плотность ионного тока — 2 мА/см²; ускоряющее напряжение пучка — 400 В; расстояние «мишень — подложка» — 150 мм. Данные сканирующей электронной микроскопии показывают, что выращенные фотоструктуры имеют практически бездефектную поверхность. Установлено, что фотоструктуры Si(n⁺)/Si(p)/Si(p⁺) характеризуются внешним квантовым выходом более 90 % в диапазоне длин волн 550—900 нм (спектр AM 1,5) при следующих условиях: толщина фронтального слоя Si(n⁺) 100 нм, уровень легирования n⁺ = 5·10¹⁸ см⁻³, толщина слоя Si(p) 130 мкм, уровень легирования p = 2·10¹⁶ см⁻³, толщина слоя Si(p⁺) 500 нм, уровень легирования p⁺ = 1·10¹⁸ см⁻³.