Growth of polysilicon sheets on a carbon shaper by the RAD process

2014 Nous avons caractérisé, au moyen des méthodes d'analyse des surfaces, les impuretés métalliques situées sur des rubans de silicium polycristallin. L'oxygène et les traitements thermiques semblent une force motrice pour la ségrégation superficielle de ces impuretés. Pour mieux étudier leur influence et leurs possibilités en terme d'effet getter, nous avons initié des études de modélisation sur des bicristaux de type Czochralski. Nous avons étudié deux facteurs principaux de ségrégation superficielle : le rôle d'une couche d'oxyde très mince et celui de traitements thermiques. Nous avons remarqué que le maximum de purification des surfaces était obtenu après le recuit à 750 °C d'une surface préalablement oxydée à 450 °C. Nous avons relié cela à la formation d'amas de SiO, suivie d'une coalescence donnant des unités de type SiO4 entraînant l'injection d'auto-interstitiels de silicium dans le réseau.Abstract. 2014 Metal impurities at surfaces of polycrystalline silicon ribbons have been characterized by surface sensitive methods. Oxygen and heat treatments were found to be a driving force for surface segregation of these impurities. To better analyse their influence and their possible incidence in gettering, model studies were undertaken on Czochralski grown silicon bicrystals. Two main factors of surface segregation have been studied : the role of a ultra-thin oxide layer and the effect of heat treatments. The best surface purification was obtained after an annealing process at 750 °C of a previously oxidized surface at 450 °C. This was related to the formation of SiO clusters, followed by a coalescence of SiO4 units leading to the subsequent injection of silicon self-interstitials in the lattice.

mentioning

confidence: 99%

Role of oxygen in surface segregation of metal impurities in silicon poly-and bicrystals

Amarray¹,

Deville²

1987

“…4. -Distribution normalisée de la densité de photocourant, Jph, sous éclairement AM 1 des photopiles nues du tableau I, brutes de préparation (1) et après IMPL-H (3).…”

Section: Amélioration Des Caractéristiques Des Photo-unclassified

“…Dans ce contexte, de nombreuses méthodes de croissance de rubans ont été développées [2]. Parmi celles-ci, le procédé RAD dont le principe est rappelé dans la figure 1 consiste à cristalliser un film de silicium sur chaque face d'un ruban de carbone souple [3] ; les couches de silicium opposées sont ensuite séparées du support en carbone par brûlage de celui-ci à haute température. Elles sont constituées de grains de grandes dimensions très allongés dans le sens du tirage.…”

unclassified

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Passivation par l'hydrogène de défauts recombinants dans les photopiles réalisées sur rubans de silicium polycristallin RAD

Mautref

Lacroix

Belouet

et al. 1984

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Cet article présente les résultats d'une étude exploratoire de la passivation par l'hydrogène des défauts recombinants dans les rubans de silicium polycristallin élaborés par la méthode RAD. L'incorporation d'hydrogène a été effectuée sur des photopiles nues au moyen d'une source d'ions du type Kaufman. On montre que les caractéristiques globales des photopiles — photocourant, tension de circuit ouvert et facteur de forme — sont considérablement améliorées tandis que leurs distributions sont resserrées. Ces améliorations sont reliées à la réduction de la vitesse de recombinaison des porteurs minoritaires sur les interfaces du type joints de grains ou de mâcles et surtout, à l'augmentation de la longueur de diffusion dans les parties homogènes ; ce dernier effet est associé à une réduction importante de l'activité des centres pièges. Ainsi, le rendement de conversion, sous éclairement AM1, des photopiles RAD « passivées » à l'hydrogène peut être relativement élevé : la meilleure photopile ainsi traitée présente un rendement de 15,5 % (surface active, 3 cm 2)

“…Parmi celles-ci, le procédé RAD (Ribbon Against Drop) est fondé sur la cristallisation d'un film de silicium liquide sur chaque face d'un ruban de carbone déplacé verticalement à travers un creuset (Fig. 1) ; les couches de silicium opposées sont ensuite séparées du ruban de 'carbone par combustion de celui-ci à haute température [2].…”

Section: Introductionunclassified

Résistance du substrat de carbone au silicium fondu dans le procédé RAD

Goma

Oberlin

Kerrand

et al. 1984

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Cet article présente les résultats d'une étude sur les origines de la réactivité des pyrocarbones lamellaires de haute température (PLHT) avec le silicium fondu. Les dépôts de PLHT constituent le revêtement protecteur d'un ruban de graphite souple utilisé comme support dans la croissance de couches minces de silicium par le procédé RAD dans le cadre d'applications photovoltaïques. Ce type de revêtement a été choisi en raison de sa non-réactivité avec le silicium fondu en l'absence de défauts de texture. Les études d'interfaces silicium-pyrocarbone par microscopie électronique en transmission montrent que la réactivité est en relation directe avec la densité de bords libres de couches aromatiques. On montre que dans le cas de conditions de croissance bien contrôlées (dépôt par défilement continu en four ouvert), les PLHT déposés sur un ruban de graphite préalablement purifié au chlore ne présentent plus de défauts de texture. En corollaire, ce type de revêtement évite une contamination du bain de silicium par le ruban de carbone.Abstract. 2014 The results of a study on the origin of the reactivity of high-temperature lamellar pyrocarbons (HTLP) with molten silicon are presented. HTLP layers form the protective coating of the soft graphite ribbon which is used in the RAD process as a substrate for the growth of thin silicon layers in relation to photovoltaic applications. This type of coating was selected for its low reactivity with molten silicon in the absence of textural defects. On the basis of studies of silicon-pyrocarbon interfaces by means of transmission electron microscopy, it is concluded that the reactivity is in direct relation to the density of free edges of aromatic layers. It is shown that HTLP grown on a graphite ribbon previously purified in chlorine do not exhibit textural defects if their deposition conditions are carefully controlled (e.g., by means of a continuous growth process in an open oven). In turn, perfect HTLP coatings obviate the contamination of the melt by the carbon ribbon.