Analyse Du Transfert De Matière Entre Un Plasma Réactif Et Le Silicium - Étude Expérimentale Et Modélisation

Optimisation des conditions de fonctionnement d'un pilote plasma de 25 kW pour la purification du silicium

“…Les plasmas thermiques possAdent une densit4 41ectronique dlevde et des tempdratures pouvant atteindre 10000 K-Il existe plusieurs mdthodes pour gdndrer un plasma mais en ce qui conceme les plasmas thermiques on distingue gdn4ralement ceux gdndrds par arc dlectrique et ceux gdndr4s par induction dlectromagn4tique-Les premiers plasmas thermiques radiofr4quence ont dtd ddcouverts et d4veloppds h partir des ann4es 1940 [2][3][4] et sont employds dans des proc4dds qui impliquent la fusion en vol et la projection de cdramiques ou de composites h matrice JOURNAL DE PHYSIQUE III N°5 c4ramique [5,6], ou encore la synthbse de poudres ultrafines [7,8]-Dans le cadre de notre dtude, le plasma thermique inductif est utilisd pour fondre et purifier du silicium dans le but d'dlaborer un matdriau rdpondant aux critAres de puret4 imposds par l'industrie photovoltaique. En effet, les impuret4s mdtalliques et dopantes, mAme dans des teneurs trAs foibles, altArent fortement les caractdristiques photovoltkiques des cellules rdalisdes [9][10][11] Dans le proc4dd de purification du silicium dtud14 [12], le m41ange plasmagbne h la pression atmosphdrique est compos4 d'argon, d'hydrogAne et d'oxygAne; l'oxygbne apparait pour une faible quantitd (0,1 il du m41ange) et la teneur en hydrogbne peut varier, dans notre cas, de I h 5 il environ selon le ddbit d'argon consid4rd. Il s'apparente h une fusion de zone au sens oh une goutte liquide est d4placde le long de l'dchantillon mais sa grande originalitd rdside dans le fait que la rdactivit4 chimique du plasma autorise la formation de compos4s volatils qui seront 41iminds dans la phase vapeur.…”