Войти
Эпитаксиальная пластина (также называемая эпитаксиальная пластина, эпитаксиальная пластина или эпитаксиальная пластина ) представляет собой пластину из полупроводникового материала, изготовленную путем эпитаксиального роста (эпитаксия ) для использования в фотонике, микроэлектронике, спинтроника или фотогальваника. Эпи-слой может быть из того же материала, что и подложка, обычно монокристаллический кремний, или это может быть более экзотический материал с определенными желательными качествами.
Кремниевые пластины epi были впервые разработаны примерно в 1966 году и получили коммерческое распространение к началу 1980-х годов. Способы выращивания эпитаксиального слоя на монокристаллическом кремнии или других пластинах включают: различные типы химического осаждения из паровой фазы (CVD), классифицируемые как CVD при атмосферном давлении (APCVD) или металлоорганические химические соединения. осаждение из паровой фазы (MOCVD), а также молекулярно-лучевая эпитаксия (MBE). Два метода «без пропила » (без абразивной резки) для отделения эпитаксиального слоя от подложки называются «имплантат-скол» и «снятие напряжения». Метод, применимый, когда эпислой и подложка являются одним и тем же материалом, использует ионную имплантацию для осаждения тонкого слоя кристаллических примесных атомов и результирующего механического напряжения на точной глубине предполагаемой толщины эпислоя. Индуцированное локализованное напряжение обеспечивает контролируемый путь распространения трещины на следующем этапе раскола. В процессе снятия напряжения в сухом состоянии, применяемом, когда эпислой и подложка представляют собой подходящие разные материалы, контролируемая трещина вызывается изменением температуры на границе эпитаксиального слоя / пластины исключительно из-за тепловых напряжений из-за несоответствия в термическом расширение между эпи-слоем и подложкой без необходимости применения какой-либо внешней механической силы или инструмента для содействия распространению трещин. Сообщалось, что этот процесс приводит к расщеплению одной атомной плоскости, уменьшая необходимость полировки после отрыва и позволяя многократно использовать подложку до 10 раз.
Эпитаксиальные слои могут состоять из соединений. с особенно желательными свойствами, такими как нитрид галлия (GaN), арсенид галлия (GaAs) или некоторая комбинация элементов галлий, индий, алюминий, азот, фосфор или мышьяк.
Солнечные элементы, или фотоэлектрические элементы (PV) для производства электроэнергии из солнечного света могут быть выращены в виде толстых эпи-пластин на монокристаллической кремниевой «затравочной» пластине с помощью химического осаждения из паровой фазы (CVD), а затем отсоединены как самонесущие пластины стандартной толщины (например, 250 мкм), которыми можно манипулировать вручную, и непосредственно заменяющие ячейки пластин, вырезанные из слитков монокристаллического кремния. Солнечные элементы, изготовленные с помощью этой технологии, могут иметь эффективность, приближающуюся к эффективности ячеек, нарезанных пластиной, но при значительно более низкой стоимости, если CVD можно проводить при атмосферном давлении в высокопроизводительном поточном процессе. В сентябре 2015 года Институт Фраунгофера для Системы солнечной энергии (Fraunhofer ISE) объявил о достижении эффективности более 20% для таких элементов. Работа по оптимизации производственной цепочки проводилась в сотрудничестве с NexWafe GmbH, компанией, выделившейся из Fraunhofer ISE для коммерциализации производства. Поверхность эпитаксиальных пластин может быть текстурирована для увеличения поглощения света. В апреле 2016 года компания Crystal Solar из Санта-Клара, Калифорния в сотрудничестве с Европейским исследовательским институтом IMEC объявила, что они достигли эффективности ячеек 22,5% эпитаксиальная кремниевая ячейка со структурой nPERT (пассивированный эмиттер n-типа, задний полностью диффузионный), выращенная на 6-дюймовых (150 мм) пластинах. В сентябре 2015 года Hanwha Q Cells продемонстрировали достигнутую эффективность преобразования 21,4% (независимо подтверждено) для солнечных элементов с трафаретной печатью, изготовленных из эпитаксиальных пластин Crystal Solar.
В июне 2015 года сообщалось, что что солнечные элементы с гетеропереходом, выращенные эпитаксиально на пластинах монокристаллического кремния n-типа, достигли эффективности 22,5% при общей площади элемента 243,4 см 
In В 2016 г. был описан новый подход к производству гибридных фотоэлектрических пластин, сочетающий высокую эффективность многопереходных солнечных элементов III-V с экономией и богатым опытом, связанным с кремнием. Технических сложностей, связанных с выращиванием материала III-V на кремнии при требуемых высоких температурах, что является предметом изучения в течение примерно 30 лет, можно избежать за счет эпитаксиального роста кремния на GaAs при низкой температуре с помощью химического осаждения из газовой фазы с плазменным усилением. (PECVD)
