Методами тока, индуцированного электронным или лазерным пучком, исследована рекомбинационная активность внутризеренных дефектов в мультикристаллическом кремнии. Выявлена взаимосвязь ориентации зерен с характером распределения внутризеренных дефектов (дислокаций и примесных включений) и их рекомбинационной активностью. Дефектная структура зерен исследована с использованием различных методик травления для выявления дефектов. Показано, что плотность и распределение дефектов в зернах зависят от их ориентации относительно оси роста. Поэтому именно внутризеренные дефекты и примеси в большей степени, чем границы зерен, ответственны за деградацию времени жизни неравновесных носителей заряда.

Проведены исследования по распределению времени жизни неравновесных носителей заряда (τ ) в мультикристаллическом кремнии (мультикремнии), выращенном методом Бриджмена из высокочистого рафинированного металлургического кремния. Выявлены закономерности изменения τ , обусловленные особенностями зеренно-граничной структуры слитков. Границы зерен, дислокации и примесные микровклю-чения исследовали методами рентгеноспектрального электронно-зондового микроанализа (РСМА/EPMA) и электронной микроскопии (РЭМ/SEM) с применением селективного кислотного травления. Электрическую активность протяженных дефектов регистрировали методом наведенного тока (НТ/EBIC). : 10.21883/FTP.2018.02.45454.8546 DOI ВведениеОсновными параметрами мультикристаллического кремния (мультикремния) для солнечной энергетики, используемыми для оценки его качества, являются элек-трофизические характеристики (удельное электрическое сопротивление, время жизни неравновесных носителей заряда) и параметры макроструктуры, где немаловаж-ную роль играют количество границ зерен в едини-це объема слитка и их типы, а также ориентация кристаллитов. Считается, что столбчатый рост кри-сталлитов и формирование крупноблочной структуры происходят вследствие реализации условий плоского фронта кристаллизации (метод Бриджмена). Достиже-ние электрофизических характеристик мультикремния, соответствующих требованиям солнечной энергетики, возможно при использовании исходного кремния с долей основного вещества от 99.99 до 99.999 ат%. В этом случае концентрации примесей в слитке будут на уровне пределов их растворимости в кремнии и ниже [1]. Уста-новленные нами ранее особенности получения мульти-кристаллического кремния из металлургического крем-ния высокой чистоты показали, что нарушения столб-чатого роста кремния связаны с переходом к вогнутой форме фронта кристаллизации [2]. Это также приводит к возникновению дополнительных дефектов (дислокации, специальные границы и др.), которые, в свою очередь, оказывают влияние на распределение времени жизни неравновесных носителей заряда [3]. Электрическая ак-тивность специальных границ зерен зависит не только от структуры границ, но и от процессов геттерирования примесей на них и ретикулярной плотности содержащих их материнских зерен [4][5][6][7]. Настоящая статья посвя-щена исследованию взаимосвязи электрической актив-ности протяженных дефектов с пространственным рас-пределением времени жизни неравновесных носителей заряда (ННЗ). Материалы и методы исследованияВ данной работе объектами исследования были бло-ки мультикремния, выращенные методом Бриджмена из высокочистого металлургического кремния (чистота > 99.99%). При соблюдении одинаковых условий кри-сталлизации слитков Крс1, Крс2, Крс3 и Крс4 (ско-рость перемещения тигля 0.5 см/ч, скорость вращения тигля 1 об/мин) варьировалось содержание примесей в исходном металлургическом кремнии. Исходные со-ставы, приведенные в табл. 1, определялись методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) [2].Измерения эффективного времени жизни ННЗ в образцах мультикремния провод...