DOI: 10.15330/pcss.18.2.228-235

О.Р. Гохман¹, Ю.А. Асніс², Н.В. Піскун², І.І. Статкевич², О.А. Великоіваненко², Г.Ф. Розинка², О.С. Міленін², В.М. Бабич³

Дослідження впливу режимів електронно-променевої безтигельної зонної плавки металургійного кремнію на рафінування та структуроутворення зливків

¹Південноукраїнський національний педагогічний університет ім. К. Д. Ушинського», 65020, м. Одеса, вул. Старопортофранківська, 26, e-mail: alex_gokhman@mail.ru
²Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ, 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11, e-mail: asnis@paton.kiev.ua
³Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАНУ, 03028, м. Київ-028, Проспект Науки, 41, e-mail: babich@isp.kiev.ua

У роботі представлені результати досліджень, які отримані при розробці технології електронно-променевої безтигельної зонної плавки металургійного кремнію. Показано, що рафінування кремнію від фонових і легуючих домішок при електронно-променевій безтигельній зонній плавці відбувається шляхом зонного очищення при плавці і в результаті випаровування домішок з поверхні зразка. Створено математичну модель і проведено обчислювальний експеримент, за допомогою якого визначено температурний градієнт при різних швидкостях зонного плавлення. Встановлено межі температурних градієнтів, при яких в процесі плавки формується стовпчаста структура кристалітів, що забезпечує разом з очищенням зразків в результаті зонної перекристалізації підвищення рівня питомого електроопору зливків.
Ключові слова: полікристалічний кремній, фотоелектричні перетворювачі, електронно-променева безтигельна зонна плавка, рафінування, спрямована кристалізація, стовбчата структура, питомий електроопір.

Література

[1] А.И. Непомнящих, В.П. Еремин, Б.А. Красин и др., Материалы электронной техники (4), 16, (2002)
[2] А.И. Непомнящих, Б.А. Красин, В.С. Романов и др., Пат. РФ № 2131843 Бюл. М17 от 20.06.99.
[3] С.А. Гаряинов, Ю.С. Тиходеев, Физические модели полупроводниковых приборов с отрицательным сопротивлением (Радио и связь, Москва, 1997)
[4] Е.А. Аснис, А.Б. Лесной, Н.В. Пискун, Современная электрометаллургия (3), 11 (2011).
[5] Н.И. Казакова, Н.В. Немчинова, Б.А. Красин, Современные проблемы науки и образования, 6(3), 158 (2007).
[6] Б.А. Красин, А.И. Непомнящих, А.С. Токарев и др., Материалы электронной техники (1), 28 (2005).
[7] В.П. Гинкин, С.М. Ганина К.П. Чернов, Математическое моделирование физических процессов (4), 58 (2013).
[8] С.С. Бельский, Н.В. Немчинова, Б.А. Красин, Современные наукоемкие технологии (4), 26 (2006).