14.Шалаөткізгіштік жұқа қабыршақты материалдарға сипаттама беріңіз

Жұқа пленкалы құрылым дегеніміз көп қабаттардан тұратын және қабаттар қалыңдығы бірнеше микроннан аспайтын құрылыды айтамыз. Жұқа пленкалы құрылым электроникада, күн батареяларында, жұқапленкалы аккумуляторларда т.б көп қолданылады.

Микроэлектроникада жұқа қабыршақты қолдану осы қабыршақтардың шөгу және физикалық қасиеттерін бақылау әдістеріне негізделген. Жұқа қабыршақты қолдану рұқсат ету қабілетін жоғарылатады. 0,1 мкдан кем қалыңдықта фоторезисторлардың қажетті біркелкілігі мен қышқылға беріктілігі қамтамасыз етілмейді. Еріткішті алып тастау үшін фоторезисторлардың жағылған қабықшасын құрғатады. Жұқа қабыыршақты қолданған кезде қалың үлгілерде, құрылымдарда пайда болмайтын жаңа физикалық құбылыстар пайда болады. Жартылайөткізгішті материалдардан( кремний, германий, арсенид, галлий т.б) жасалған жұқа пленкалар жұқа диэлектрлік пленкалардың қасиеттеріне ұқсас қасиеттерге ие болады.Жұқа пленкалы технология өндіріс шығындарын едәуір азайтуға мүмкіндік берді. Зерттеулер асрысында ірнеше жұқапленкалы фотоэлементтер ашылды. Олардың ішінде кең таралғандары:

-аморфты кремний (a-Si: H);

- теллурид/ кадмий сульфиді (CTS);

- жұқа пленкалы кристалдық кремний (c-Si film);

Жұқапленкалы панельдер 95 % жағдайда желіге энергияны тура генерациялайды. Мұндай панельдерге жоғарывольтті контроллерлер және инверторлар қолдану керек. Олар тура күн сәулесін қажет етпейді шашыраған сәуле кезінде де жұмыс істей береді. Бұлардың жұмыс істеу принципі фотоэффект құбылысына негізделген.Оларды жасаудың көптеген әдістері бар. Бұл әдістер екі класка бөлінеді. Бірінші класс физикалық булану, термиялық булану немесе иондық шашырауға негізделген. Екінші кластың әдістері химиялық реакцияларға негізделген. Яғни иондардың электрлік бөлінуі немесе жылулық эффекттерді қолданғанда. Гибридті интегралды схемалардың жасалу технологиясы керамикалық негізге жұқа және қалың пленканы жағуға негізделген. Пленкалар арнайы пасталардан жасалынады

15.Жұқа қабыршақты материалдарды алу әдісін түсіндіріңіз. Жұқапленкалы құрылымдарды жасаудың көптеген әдістері бар. Бұл әдістер екі класка бөлінеді. Бірінші класс физикалық булану, термиялық булану немесе иондық шашырауға негізделген. Екінші кластың әдістері химиялық реакцияларға негізделген. Яғни иондардың электрлік бөлінуі немесе жылулық эффекттерді қолданғанда.

Металл оксидтері ен жартылайөткізгіштердің жұқа пленкасын алудың әдістері көп. Кең қолданылатын және қарапайым әдіс термиялық қышқылдау. Интегралды схемаларды жасауда SiO2 пленкаларын алудың негізгі әдісі осы кремнийді термиялық қышқылдау жолымен жүреді. Алайда териялық қышқылдау металл немесе жартылайөткізгішті негізді ң жоғары температурада өңделуін талап етеді, ал бұл әрдайым мүмкін бола бермейді.Оксидті пленкалардың шөгуінің физикалық әдістері, соның ішінде вакуумда металдардың немесе жартылайөткізгіштердің термиялық булануын атап өтейік. Оксидтердің балқу температурасы өте жоғары сондықтан осы тиімді әрі қарапайым әдісті қолдану шектеулі. Алайда бұл әдіс V2O5 сияқты пленканы алуға қолданылады. Физикалық әдістерге мыналарды жатқызсақ болады: реактивті магнетронды шөгу, металдардың вакуумдық-доғалық шөгуі т.б.Жұқа пленканы алудың химиялық әдістерінің негізі өте қарапайым.Анодтық (электрохимиялық) қышқылдау дегеніміз металл немесе жартылайөткізгіш бетінде оттегі бар жерде анодтық поляризация көмегімен оксидті пленканы алу. Пленканы тағы электролиттердің балқымаларында және ерітінділерінде, қатты электролиттермен контактіге түскенде алуға болады.Гибридті интегралды схемалардың жасалу технологиясы керамикалық негізге жұқа және қалың пленканы жағуға негізделген. Пленкалар арнайы пасталардан жасалынады.

16. Кремний негізіндегі күн элементтерін алу технологиясын түсіндіріңіз.Күн элементтерін жасау үшін қолданылатын кремнийдің жұқа пленкаларын булық фазадан химиялық тұндыру арқылы алады. булық фазадан және пленкадан химиялық тұндыру әдісімен алынған кремний пленкасы негізіндегі элементтерде ПӘК жоғары мәнге жетті. Элементтерді жасау үшін әр түрлі материалдардан подложкалар қолданылады, яғни антидиффузионды қабатты боросиликат болаттан, металлургиялық кремниймен тазартылған графит және титан қабатымен қапталған алюминий оксиді-булық фазадан химиялық тұндырумен, сапфирден-вакуумдық булау кезінде, көміртек қабатымен қапталған углерод және муллиттен-балқытпадан поликристаллды ленталық материалды өсіру кезінде, молибденнен-подложкадан тізбекті бөлумен пленканы тұндыру жағдайында, сондай-ақ фильер арқылы балқытпадан тару әдісімен алынған рекристалданған металлургиялық кремнийден және пішінделген кремнийлі лентадан-пленканы эпитаксиалды тұндыру кезінде.

Жұқапленкалы кремнийлі күн элементтері жарқыраушы жабын структурасына ие-контактілі тор- ; одан басқа кейбір жұмыстарда металл-диэлектрик-металл структуралы элементтері зерттелді. Жоғары эффектілі күн элементтерін жасаудың қарапайым процесстері мынадай этаптардан тұрады: 1) металлургиялық кремний балқытпасын шашырату және оны сулы ортада көп ретті сілтісіздендіру әдісімен тазалау; 2) графитті пластина бетінде бағытталған кристаллдық балқудың жүзеге асуы. Нәтижесінде ірі кристаллиттерден тұратын меншікті кедергісі төмен типті металлургиялық кремний қабаты пайда болады. 3) қалыңдығы , меншікті кедергісі эпитаксиальды қабатты және подложка температурасы , орташа өсу жылдамдығы кезінде булық фазадан химиялық тұндыру әдісімен қалыңдығы бірыңғай емес легірленген пленканы тізбекті өсіру. 4) металлдық маска арқылы және вакуумдық буландыру көмегімен контактілі тор алу; 5) атмосферасында 400ºС температура кезінде тетраметил қышқылдау жолымен -ден жарқыраушы жабын жасау; 6) қоспа диффузиясын түйіршік шекарасына бағыттайтын атмосферасында алынған структураны өңдеу. Графитті пластина элементтің -облысына омдық контакт қызметін атқарады, ал -типті металлургиялық кремнийден төмен омдық подложка бөлігі шекарасында электр өрісінің пайда болуымен шартталған. Бірыңғай емес легірленген жоғарғы қабатта тртушы электр өрісі пайда болады.