автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Полупроводниковые структуры для мембранных кремниевых фотоэлектрических преобразователей

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СТРУКТУРЫ ДЛЯ МЕМБРАННЫХ КРЕМНИЕВЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Специальность 05.27.01 «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2004

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Научно — производственном предприятии «ПУЛЬСАР»

Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РАЕН

Концевой Юлий Абрамович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор,

Тришенков Михаил Алексеевич

Кандидат технических наук, доцент,

Певцов Евгений Филиппович

Ведущая организация: Федеральное государственное

унитарное предприятие «Научно-производственное объединение КВАНТ» (ФГУП НПО «КВАНТ»)

Защита состоится а.'/в» года в часов на заседании

диссертационного совета Д 409.004.01 при ФГУП НГШ «ПУЛЬСАР» по адресу: 105187, Москва, Окружной проезд, д. 27

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП НПП «Пульсар»

Автореферат разослан

»шо^т&^-гш ]

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 409.004.01 кандидат технических наук

АЛ. Филатов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Совершенствование энерго-массовых характеристик систем энергоснабжения космических аппаратов, основанных на фотопреобразовании солнечной энергии в электрическую, являлось актуальной научно-технической задачей в течение всего времени существования практической космонавтики, так как' непосредственно влияло на эффективность применения космических средств. Возникшие в последние годы потребности увеличения сроков активного существования космических аппаратов и их энерговооруженности выявили проблемы повышения начальной эффективности солнечных элементов (СЭ), снижения веса солнечных батарей (СБ) и уменьшения деградационных потерь в течение срока активного существования летательных аппаратов и спутников.

Таким образом, возникает ряд задач, в том числе и конструкторско-технологического характера. Увеличение чувствительности СЭ в ультрафиолетовой области спектра и повышение радиационной стойкости возможно, во-первых, за счет уменьшения глубины залегания p-n-перехода, во-вторых, за счет уменьшения толщины самого СЭ. Это же позволит одновременно значительно снизить массу СБ.

Реализация этих задач требует создания методики комплексного контроля параметров как уже готовых СЭ, так и на различных этапах технологического процесса их изготовления, а главное — требуется усовершенствование технологии изготовления структур для таких СЭ.

Цель работы

Разработка технологии изготовления мембранных полупроводниковых структур для использования в СЭ космического назначения с уменьшенной массой и повышенной радиационной

БИБЛИОТЕКА I

\

С. Петер! 0«

Для достижения указанной цели в процессе работы решались следующие задачи:

- разработка новых методик определения свойств СЭ;

- анализ влияния «мертвого слоя», т.е. слоя, не вносящего вклад в фототок, вблизи лицевой поверхности на параметры СЭ;

- разработка новых методик и программ для расчета многослойных просветляющих покрытий;

- создание методики определения и разработка программ для расчета тока короткого замыкания СЭ по спектральной чувствительности с подсветкой;

- разработка методик и аппаратуры для исследования спектральной чувствительности СЭ, параметров диэлектрических и металлических слоев СЭ, определения механических напряжений, толщины и показателя преломления диэлектрических и просветляющих слоев СЭ;

- разработка технологии «мембранных» структур для СЭ космическою назначения с уменьшенной массой и повышенной радиационной стойкостью;

- разработка технологии прецизионного утонения диффузионных слоев с целью получения СЭ с повышенной фоточувствительностью в коротковолновой области спектра;

- определение возможности использования алмазоподобных пленок (АПП) в технологии изготовления СЭ в качестве просветляющих и защитных покрытий.

Научная новизна

1. Предложенная методика расчета параметров многослойных просветляющих покрытий СЭ, особенностью которой является учет влияния

защитного стекла на лицевой поверхности СЭ и подбор толщин и показателей преломления слоев по критерию «достижение максимальной плотности тока короткого замыкания», позволяет определять оптимальные значения толщин и показателей преломления просветляющих покрытий;

2. Предложенная конструкция кремниевых мембранных структур и, в частности, новая конструкция мембранных структур СЭ с линиями периферии, не совпадающими с кристаллографическими направлениями легкого скола, может использоваться для создания СЭ толщиной 80-120 мкм с повышенной механической прочностью, предназначенных для ультралегких панелей СБ;

3. Новая методика прецизионного утонения диффузионного п+-слоя, основанная на организации циклов «окисление в кипящей HNO3 - стравливание оксида в HF», позволяет регулировать толщину удаляемых слоев кремния с точностью до 5 нм;

4. Разработанная методика определения основных параметров СЭ по измерению спектральной фоточувствительности СЭ на переменном сигнале с одновременной подсветкой, обеспечивает возможность проведения измерений в режиме тока короткого замыкания;

5. Показано, что АПП, полученные нанесением из ионного источника и СВЧ-методом с использованием электронного циклотронного резонанса (ЭЦР), могут быть использованы в качестве многослойных антиотражающих и защитных покрытий СЭ.

Практическая ценность

1. Разработана методика и аппаратура, позволяющая определять основные параметры СЭ (ток короткого замыкания напряжение холостого хода напряжение и ток, соответствующие максимальной отдаваемой мощности на основе измерения спектральной фоточувствительности СЭ с подсветкой с последующим измерением нагрузочной характеристики;

2. Создана установка, позволяющая определять значения механических напряжений в полупроводниковых структурах («кремний — диэлектрик», «кремний — диффузионный слой», «кремний — металлизационный слой», «кремниевая основа СЭ - металлизационная система» и др.);

3. Получены, исследованы и внедрены для использования в ФГУП НПО «КВАНТ» при разработке СБ космического назначения с улучшенными

масс-энергетическимш характеристиками и повышенной, радиационной стойкостью «мембранные» структуры-СЭ на «основе монокристаллического, кремния.

На защиту выносятся следующие положения и выводы

1. Оптимальные параметры многослойных просветляющих покрытий солнечных элементов могут быть рассчитаны при учете влияния защитного -стекла на лицевой поверхности СЭ методом подбора толщин»и показателей» преломления слоев по критерию «достижение максимальной плотности тока короткого замыкания». При этом учитываются: спектральная плотность мощности солнечного излучения, толщина «СЭ, толщина «мертвого» слоя. вблизи поверхности СЭ, коэффициент отражения на тыльной стороне СЭ;

2. Конструкции, и технология полупроводниковых «мембранных» структур на основе монокристаллического кремния могут быть использованы в СЭ с уменьшенной массой и повышенной радиационной стойкостью;

3. Методика прецизионной регулировки толщины»и поверхностного сопротивления, диффузионных слоев, основанная» на сочетании циклов «окисление кремния в кипящей НЫОз - стравливание оксида в HF», обеспечивает регулировку толщины удаляемых слоев кремния с точностью 5 нм;

4. Методика и аппаратура для» измерения спектральной-фоточувствительности СЭ с подсветкой позволяет определять, основные' параметры СЭ, контролировать технологические процессы изготовления СЭ, определять диффузионную длину и скорость поверхностной рекомбинации на. тыльной стороне кремниевых СЭ.

5. На основе, исследований параметров АПП сделан вывод о возможности, их использования в качестве антиотражающих и защитных-покрытий СЭ.'

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались

• на Второй Российской Конференции по материаловедению и. физико-химическим основам технологий получения легированных кристаллов кремния («Кремний — 2000»), МИСиС, Москва, 2000 г.;

• на конференции молодых специалистов ГУЛ НПП «Пульсар». «Твердотельная электроника. Комплексированные изделия. Экономика научных разработок», Москва, 2001 г.;

• на 50-ой юбилейной научно-технической конференции МИРЭА; Москва, 2001г.;

• на Всероссийской научно-технической Конференции «Микро- и наноэлектроника2001» г. Звенигород, 2001 г.;

• на 51-ой научно-технической конференции МИРЭА, Москва,

2002 г.;

• на 14-й научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления «Датчик-2002», Крым, Судак, 2002 г.;

• на конференции молодых специалистов ГУЛ НПП «Пульсар» «Твердотельная электроника. Комплексированные изделия. Экономика научных разработок», Москва, 2002 г.;

• на Научной конференции ГУП НПП «Пульсар» «Твердотельная СВЧ электроника, приборы силовой электроники, микроэлектроника и изделия на основе ПЗС» Москва, 2003 г.;

• на 52-ой научно-технической конференции МИРЭА, Москва,

2003 г.;

• на 15 научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления «Датчик-2003», Крым, Судак, 2003 г.

Публикации

По результатам диссертационной/работы опубликовано, 17 печатных

работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация 1 состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, и приложения. Общее содержание работы изложено па 118 страницах машинописного текста, содержит 57 иллюстраций и 15 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности проведенных исследований, формулировку цели и задач данной работы, охарактеризованы научная новизна, практическая ценность, приведены основные положения работы, выносимые на защиту.

Первая глава носит обзорный характер и представляет оценку состояния отечественных и зарубежных кремниевых СЭ в том числе - космического назначения. Приведен обзор конструкторско-технологических решений. Рассмотрены существующие методы контроля параметров СЭ и их ограничения.

В обзоре рассматривается совокупность материалов, представляющих интерес для производства солнечных элементов, представлены данные по основному параметру СЭ — коэффициенту преобразования - для СЭ и модулей, изготовленных из различных материалов.

Несмотря на развитие работ по высокоэффективным фотопреобразователям на основе арсенида галлия и гетероструктур, предназначенных, в том числе, для систем с использованием концентрированного света, на сегодняшний день основным материалом для

фотопреобразователей, использующихся в СБ космического назначения, по-прежнему, является кремний.

Основными параметрами, элементов СБ являются: ток короткого замыкания напряжение холостого хода напряжение и ток,

соответствующие максимальной отдаваемой мощности фактор

заполнения нагрузочной характеристики FF и эффективность преобразования Обычно эти параметры определяются из измерения нагрузочной характеристики. Рассмотрены методы определения параметров СЭ с учетом их ограничений и возможности применения.

Во второй главе изложены методы оценки и оптимизации основных параметров структур для СЭ.

Параметры СЭ находятся,в непосредственной зависимости от скорости поверхностной рекомбинации,и диффузионной длины неосновных носителей заряда (ННЗ).

Известны методы определения рекомбинационных параметров по спектральной зависимости тока короткого замыкания. Однако при этом необходимо знать спектральную плотность потока излучения, падающего на элемент. В диссертации предложены новые методы неразрушающего контроля, позволяющие проводить измерения как на специальных тестовых элементах с однотипной сеткой металлизации на лицевой и обратной стороне, так и на СЭ в условиях их серийного изготовления.

Разработанная методика определения рекомбинационных параметров сводится к исследованию спектральной зависимости токов короткого замыкания СЭ при освещении с лицевой и обратной стороны. Решая уравнения непрерывности при соответствующих граничных условиях, можно получить:

г (— + а£) - ехр(-гаЛ(— ск — + хИ —) - аЬ ехр(-£а/)(—лй — + сЪ —) ■/о» _ КР ' ^ Р I ь ^ АР I и

/цр аЬ(— зН- + сй—)-—(ей—- ехр(-аеО) -зИ^-аЬ ехр(-а^)

где

L - диффузионная длина ННЗ в базовой области СЭ;

— скорость поверхностной рекомбинации; О — коэффициент диффузии; а - коэффициент поглощения квантов света; ё - толщина базовой области СЭ На основе сопоставления экспериментальных

зависимостей

теоретических определены параметры космического

рекомбинационные конкретных СЭ назначения. На рис. 1 приведена зависимость отношения токов короткого замыкания СЭ от коэффициента поглощения, из которой определены диффузионная длина НТО L=105 мкм и скорость поверхностной рекомбинации

S = 1000CM/C.

Значительная мощность солнечного излучения в космосе находится в коротковолновой части спектра - от 0,36 мкм до 0,5 мкм (более короткие длины волн отсекаются защитным стеклом, имеющим толщину порядка 100-150 мкм). При этом поглощение света происходит в субмикронных приповерхностных областях СЭ. Любые нарушения в этих областях, а также аномально низкое время жизни дырок за счет Оже - рекомбинации приводят к резкому снижению чувствительности СЭ. Таким образом, возникает так называемый «мертвый» слой, т.е. слой, где происходит поглощение солнечного излучения, но возникающие пары неравновесных носителей не дают вклад в ток СЭ.

Создана методика и программа, позволяющая рассчитывать спектральную чувствительность СЭ при наличии «мертвого» слоя определенной толщины в приповерхностной области СЭ.

и

На рис. 2 приведены спектральные ампер-ваттные

характеристики СЭ толщиной с1 = 200 мкм (коэффициент отражения от лицевой поверхности R1 = 0,05 и от тыльной поверхности К = 1) при разной толщине 8 «мертвого» слоя: 8 = 0 мкм, 0,01 мкм, 0,1 мкм, 0,2 мкм.

Показано, что наличие «мертвого» слоя снижает спектральную чувствительность СЭ на длине волны 0,35 мкм. «Мертвый» слой толщиной 1000 А в два раза уменьшает спектралыгую чувствительность при длине волны 0,40 мкм, на 25% уменьшает спектральную чувствительность при 0,45 мкм и заметно уменьшает спектралыгую чувствительность даже при 0,5 мкм.

Для оптимизации параметров многослойных антиотражающих покрытий структур СЭ была создана программа, позволяющая проводить расчет плотности тока короткого замыкания и оптимизацию тонких просветляющих покрытий структур кремниевых СЭ в заданных областях спектра.

Для проведения расчетов принята модель СЭ, включающая в себя

защитное стекло (1), двухслойное антиотражающее покрытие (2) и (3), расположенное на поверхности кремниевой подложки (4). В приповерхностном слое кремния предполагается наличие «мертвого»

слоя (5) (рис. 3).

Под определением оптимальных значений антиотражающих покрытий СЭ

Рис. 3 Модель структуры кремниевого СЭ, положенная в понимается нахождение коэффициентов

основу расчета параметров преломления и толщин второго и третьего

антиотражающих покрытий

слоев покрытий при вариациях толщины пластины кремния.

Расчет параметров проводился в диапазоне длин волн от 0,3 до 1,2 мкм. Для модели, показанной на рис. 3, расчет проводился в диапазоне длин волн от 0,35 до 1,2 мкм. Такой диапазон длин волн обусловлен тем, что излучение, имеющее длину волны меньше 0,35 мкм, поглощается защитным стеклом и, соответственно, вклада в ток не дает, а излучение с длиной волны, большей 1,2 мкм, не поглощается в кремнии.

На первом этапе рассчитываются коэффициенты отражения в указанном выше спектральном диапазоне для выбранной совокупности2 варьируемых параметров.

На втором этапе проводится расчет спектральных ампер-ваттных характеристик СЭ с учетом полученных ранее коэффициентов отражения. Модель структуры СЭ, принятая для расчета на данном этапе, имеет конечную толщину, а также учитывается заданная глубина «мертвого» слоя.

На третьем этапе проводится расчет плотности тока короткого замыкания на основе полученных ампер-ваттных характеристик и спектральной плотности солнечного излучения.

Программа, перебирая заданные толщины и показатели преломления, находит их оптимальные значения по критерию «максимальная плотность тока короткого замыкания».

В табл. 1 приведены оптимальные значения толщин и коэффициентов преломления слоев структуры, показанной на рис. 3.

Таблица 1

Оптимальные значения толщин и коэффициентов преломления" _ антиотражающих слоев структуры СЭ __

МКМ» 5мс» МКМ мА/см2 П1 П2 п3 <1ь мкм ¿2, мкм аз, мкм

100 0,02 45,3 1,45 1,79 2,5 150 0,055 0,048

100 0,02 45,31 1,45 1,78 2,5 150 0,058 0,048

100 0,02 45,32 1,45 1,78 2,5 150 0,060 0,048

100 0,02 45,32 1,45 1,78 2,5 150 0,062 0,048«

200 0,02 45,62 1,45 1,47 2,25 0,001 0,058 0,057

Третья глава посвящена разработке технологии и методик контроля параметров полупроводниковых структур для кремниевых СЭ. В результате отработки процессов анизотропного травления была разработана технология изготовления мембранных структур, рис. 4.

Ш'1.'-

л«.« - л * '.»А-» «'-2Л: «~л. т •

Рис. 5 Фотография мембранного образца

Фотография структуры после анизотропного

5 травления приведена на рис. 5. Эти структуры имели ,. толщину активной области от 80 до 120 мкм и толщину «ребер жесткости» 200-250 мкм.

Были также изготовлены мембранные структуры СЭ

повышенной прочности с периферией прямоугольной формы, направления сторон которой не совпадают с направлениями легкого скола <110>. На тыльной стороне мембранной структуры ребра жесткости имеют вид, приведенный на рис. 6 (1 - область повышенной толщины, образующая несущую структуру; 2 - область меньшей толщины (мембрана); 3 - граница

стороне СЭ, где граница ориентирована под углом 45° к периферии

одной из сторон периферии СЭ). Направления зубцов совпадают с направлениями <110>, а направления ребер жесткости совпадают с направлениями сторон периферии СЭ (на рис.6 - направления <100>).

Коэффициент полезного действия и вид спектральной характеристики кремниевых фотоэлектрических датчиков и элементов солнечных батарей с р-п-переходом определяется, в том числе, и рекомбинационными

Рис. 6 Фрагмент ребра жесткости на тыльной потерями во фронтальном

слое р-п-перехода прибора, на которое падает прямое излучение. Исследования показали, что при всех видах ионных обработок, при которых удаляется часть п - слоя, параметры образцов ухудшаются во всем диапазоне спектра. Поэтому в процессе работы была создана новая технология послойного стравливания за

счет реализации цикла «оксидирование — стравливание оксида».

Оксидирование кремния проводилось в кипящей азотной кислоте с последующим удалением слоя оксида в плавиковой кислоте. Контроль процесса осуществлялся путем измерения сопротивления растекания фронтального слоя р-п-перехода. На рис. 7 представлена типичная кривая изменения сопротивления растекания фронтального слоя в процессе

Количество стравленных слоев, 1

Рис. 7 Изменение сопротивления растекания фронтального слоя (Ом/Ш) в процессе послойного травления

послойного травления.

В процессе исследования параметров СЭ возникает необходимость измерения спектральной чувствительности их фототока. Это в дальнейшем позволяет определять ток короткого замыкания СЭ. Обычно для этого использовались спектрометры типа СФ-16 или СФ-26, работающие в диапазоне: длин волн 200 - 1200 нм и позволяющие проводить измерения только на постоянном токе. Однако подобного рода измерения невозможны, еслю величина обратного тока элемента много больше величины фототока при облучении элемента в узком спектральном диапазоне, особенно в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра, где фоточувствительность кремниевых СЭ резко уменьшается. Кроме того, спектральную зависимость фототока необходимо определять в тех условиях, при которых соответствующий прибор работает. Элементы СБ работают при относительно больших уровнях инжекции неравновесных носителей заряда при общей мощности падающего излучения порядка 135 мВт/см2, что на много порядков превышает спектральную мощность излучения осветительной части указанной выше аппаратуры. Учитывая, что само время жизни ННЗ в соответствии с теорией Шокли-Рида зависит от уровня инжекции, необходимо проводить спектральные измерения с дополнительной подсветкой.

В процессе работы проведена модернизация прибора СФ-16, позволяющая проводить калибровку спектральной мощности излучения спектрометра и проводить измерения, как на постоянном, так и на переменном токе. Структурная схема модернизированного прибора приведена на рис. 8.

Для измерения характеристики СЭ освещается слабым модулированным монохроматическим светом с частотой ~1 кГц и постоянным источником с заданной интенсивностью и спектром (подсветка).

5 1 9 3 2 10 11 12

I - оптический блок; 2 - осветительный блок прибора СФ-16; 3 - модулятор; 4 - лампы подсветки; 5 - блок питания ламп подсветки; 6 - выходная щель; 7 - исследуемый фотоприбор, 8 - индикаторный блок; 9 - двигатель вращения модулятора, 10 - индуктивная нагрузка; 11 - предварительный усилитель; 12 - усилитель сигнала; 13 - зеркало; 14 - оптическая призма; 15 — направление хода лучей модулированного оптического сигнала

Рис. 8 Структурная схема модернизированного СФ-16

Уровень подсветки регулируется нейтральными фильтрами и измеряется по току короткого замыкания калиброванного фотоприемника.

При работе со структурами, имеющими несколько слоев, необходимо учитывать влияние механических напряжений, неизбежно возникающих в них. Предложена схема прибора и методика определения механических напряжений в полупроводниковых многослойных структурах. Структурная схема прибора представлена на рис, 9 (1-полупроводниковые лазеры; 2-блок питания; 3-образец; 4-плоское зеркало;

Рис. 9 Схема прибора для

контроля механических 5-экран). Измеряя расхождение (¡гЧ) или

напряжений

схождение (¡гЬ) лучей, можно определить радиус кривизны образца Я, а затем по известным соотношениям рассчитать величину механических напряжений «г, создаваемых нанесенной пленкой в пластине кремния.

Были исследованы механические напряжения, создаваемые некоторыми покрытиями и контактными системами,- применяющимися в технологии» солнечных преобразователей.

Четвертая глава посвящена исследованию возможности использования АПП в качестве просветляющих и защитных покрытий элементов СБ.

АПП были изготовлены в ФТИАН (Ю.П. Маишевым и С.Л. Шевчуком), в НИИ им. Векшинского (Е.А. Митрофановым) и в МИРЭА (В.И. Ткачевым).

В ФТИАН и в НИИ им. Векшинского пленки получались из ионных источников. В МИРЭА пленки изготавливались при использовании СВЧ-метода с применением ЭЦР. Исходными веществами при получении пленок являлись органические и кремнийорганические соединения, .такие как этанол, пропанол, ацетон, гексаметилдисилозан и другие. Все пленки наносились на кремниевые подложки при комнатной температуре. При этом получается аморфная структура, что и было подтверждено методом электронографии. Состав АПП определялся- методом» вторично-ионной масс-спектрометрии

(ВИМС). Было определено- в

' 2,50 ; 3,00 ' 3,50 4,00

Энергия фотона 1™, эВ

пленках содержание углерода,

водорода, азота и кремния..

Основными оптическими, параметрами АПП' являются

показатель преломления и

2,00

коэффициент.

экстинкции.

•Образец№ 10

—•—Образец №12

Показатель преломления и

„ _ I чу I I I 1К1 I I 1Л., 1 1.1.ААА

Рис. 10 Типичная зависимость коэффициентов экстинкции АПП от стандартным, методом - при

использовании эллипсометрии.

толщина: АПП определялись

Коэффициент

поглощения

определялся при использовании спектрофотометра СФ-26 методом Тауца. Типичная зависимость коэффициента экстинкции от энергии фотонов приведена на рис. 10.

Были разработаны и использованы экспрессные методы, позволяющие получить качественное представление об адгезии пленок к кремниевым подложкам. Один из методов основан на обработке пластин с нанесенными пленками в ультразвуковой ванне. Обработка производится на частоте 17 кГц или на частоте 1 МГц в течение 2-х минут. Мощность генераторов ультразвуковых колебаний составляла 250 Вт. В кассету с жидкостью СС14 закладывались партии образцов, в том числе - эталонный образец. Под воздействием ультразвука пленки со слабой адгезией отслаивались; при этом наглядно видно, какая технология получения АПП дает лучшую адгезию к кремнию.

Указанный метод был опробован при исследовании качества адгезии АПП, полученных СВЧ-методом с применением ЭЦР на полированных кремниевых подложках. В качестве исходных веществ для получения пленок использовались пары органических соединений: спирта, циклогексана и других соединений при комнатной температуре. В ряде случаев наносился подслой при использовании паров гексаметилдисилозана.

На рис. И представлена фотография образцов с нанесенными па них пленками. Подобные фотографии позволяют делать заключение о качестве адгезии.

Рис. 11. Фотография пластин с нанесенными на их поверхность АПП после ультразвукового воздействия

В качестве метода сравнения использовался метод проведения серии царапин поверхности пленки алмазным индентором при возрастании нагрузки на индентор. Фотографии пластин с нанесенными на их поверхность АЛЛ после проведения контроля методом царапания приведены на рис. 12.

Рис. 12 Фотографии пластин с нанесенными на их поверхность АЛЛ после контроля качества адгезии методом царапания

Оба метода приводят к однозначному заключению о качестве адгезии АЛЛ. Были определены технологические режимы, обеспечивающие высокое качество адгезии.

Лекоторые из АЛЛ были нанесены на образцы кремниевых солнечных фотопреобразователей. Параметры СЭ не ухудшаются при нанесении АЛЛ с низкими показателями преломления при толщине АЛЛ 1,5 мкм.

Было показано, что АЛЛ не только просветляет поверхность СЭ, но и снижает скорость поверхностной рекомбинации на границе раздела.

Было также исследовано влияние облучения потоком электронов с энергией 1 МэВ и дозой 8,8-Ю14 см"2 на свойства АЛЛ и показано, что параметры пленок существенно не ухудшаются.

На рис. 13 представлены спектральные характеристики СЭ, покрытых АЛЛ толщиной 1,5 мкм и спектральные характеристики после облучения потоком протонов. Кривые 2 и 3 - АВЧ СЭ покрытых АЛЛ, не подвергавшихся облучению; кривые 1 и 4 — АВЧ СЭ после облучения-потоком протонов с энергией 20 кэВ, доза 1014 см'2 + 150 кэВ, доза 10й см"2.

Из рис. 13 следует, что АЛЛ толщиной 1,4 мкм полностью

защищает СЭ от потоков протонов

указанной энергии. Облучение практически не изменяет

спектральные характеристики. Это открывает- перспективу использования АЛЛ в качестве защитных

покрытии от частиц сравнительно низкой энергии, концентрация которых в условиях космоса максимальна.

Основные результаты и выводы Л. Разработана технология кремниевых полупроводниковых структур мембранного типа с толщиной активной области 80 - 120 мкм, предназначенных для изготовления солнечных элементов космического назначения. Разработана технология прецизионного утонения П+-слоя с точностью 5 нм.

2.. Создана методика и программа, позволяющие оптимизировать параметры антиотражающих покрытий, солнечных элементов с защитными стеклами по критерию «максимальная плотность тока короткого замыкания». В частности показано, что при толщине защитного стекла 150 мкм для двухслойного антиотражающего покрытия максимальный ток короткого замыкания реализуется при следующих параметрах: для слоя, прилегающего к кремнию, п=2,3-2,5, d=0,054-0,048 мкм; для слоя, прилегающего к стеклу, n=l,75-l,78, d=0,060.

3. Созданы методика, аппаратура и программа, позволяющие измерять спектральную ампер-ваттную чувствительность солнечных элементов на переменном токе с подсветкой, имитирующей реальные условия эксплуатации, осуществлять контроль технологического процесса изготовления солнечных элементов и определять их рекомбинационные параметры - диффузионную длину и скорость поверхностной рекомбинации на тыльной стороне солнечного элемента.

4. Показано, что алмазоподобные пленки могут быть перспективными в качестве антиотражающих и защитных покрытий солнечных элементов.

5. Результаты работы используются в ФГУП НПО «КВАНТ» при разработках солнечных элементов- для ультралегких панелей солнечных батарей нового поколения.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Ю.А. Концевой, Ю.А. Максимов Солнечная энергетика на пороге XXI века. Проблемы и перспективы // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI векаг 1999, № 7-8. - с. 46-47

2. Ю.А. Концевой, Ю.И. Завадский, Ю.В. Брашеван, Д.А. Гладышев, Ю.А. Максимов, Д.Л. Филиппов, В.В. Чернокожий Диагностика кремниевых пластин по параметрам и тепловому излучению элементов солнечных батарей // Тезисы докладов Второй Российской Конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологий получения легированных кристаллов кремния («Кремний-2000»); М.г МИСиС 2000, с.396-397

3. Ю.А. Концевой, Ю.И. Завадский, Ю.В. Брашеван, Д.А. Гладышев, Ю.А. Максимов, В.В. Чернокожий Диагностика кремниевых пластин по параметрам и тепловому излучению элементов солнечных батарей // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2000, № 10. - с. 32-33

4. Ю.И. Завадский, Э.Н. Вологдин, Ю.А. Максимов - Спектральная чувствительность» элементов солнечных батарей // Тезисы докладов конференции молодых специалистов ГУЛ'Ш111 «. «Пульсар» и специалистов

ГУЛ ГЗ «Пульсар» «Твердотельная электроника. Комплексированные изделия. Экономика научных разработок», М.: ГУЛ НПП «Пульсар» 2001. - с. 27-28

5. В.В. Чернокожий, ЮЛ. Концевой, П.Б. Константинов, Ю.И. Завадский, ЮЛ. Максимов Факторы, определяющие фоточувствительность солнечных элементов в коротковолновой области спектра // Тезисы докладов 50 научно-технической конференции МИРЭА, М: МИРЗА 2001, — с.62

6. ЮЛ. Концевой, П.Б. Константинов, ЮЛ. Максимов, Ю.П. Маишев, СЛ. Шевчук Исследование свойств алмазоподобных пленок, полученных из ионных пучков // Тезисы докладов 50 научно-технической конференции МИРЭА, М.: МИРЭА 2001, - с.63

7. ЮЛ. Концевой, ЮЛ. Максимов, В.Е. Акинин Модернизация спектрометра СФ-16 для контроля спектральной чувствительности элементов солнечных батарей // Преподавание физики в высшей школе 2001, № 20. -с.57-59

8. ЮЛ. Концевой, П.Б. Константинов, ЮЛ. Максимов, Ю.П. Маишев, СЛ. Шевчук Исследование свойств алмазоподобных пленок, полученных из ионных пучков // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической Конференции «Микро- и наноэлектроника 2001» Звенигород 2001, Т.2.-Р1-44

9. Старцев С.Ю., Максимов ЮЛ. Определение параметров элементов солнечных батарей- по анализу их спектральной фоточувствительности // Тезисы докладов научно-технической конференции молодых специалистов ГГУП НПП «Пульсар» и специалистов ГУП ГЗ «Пульсар» «Твердотельная электроника. Комплексированные изделия. Экономика и управление научными разработками и производством ИЭТ» М.: ГУП НПП «Пульсар» 2002 с. 12-13

10. Шэ. Константинов, ЮЛ. Максимов, СЛ. Шевчук Бескорпусные фотоэлектрические преобразователи с защитой алмазоподобными пленками // Материалы XIV научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления «Датчик-2002» М.: МГИЭМ, 2002, с. 328

11. ЮЛ. Концевой, Ю.А. Максимов Контроль механических напряжений в элементах солнечных батарей и полупроводниковых структурах // Сборник трудов 51 научно-технической конференции МИРЭА, М.: МИРЭА, 2002,4.2. -с. 56-60

12. В.И. Ткачев, П.Б. Константинов, В.И. Свитов, Ю.А. Максимов, Электрофизические параметры алмазоподобных пленок, полученных СВЧ -методом с применением электронного циклотронного резонанса // Сборник трудов 51 научно-технической конференции МИРЭА, М.: МИРЭА, 2002,4.2. -с. 53-56

13. П.Б. Константинов, Ю.А. Максимов Прецизионная регулировка фронтального слоя? фотоэлектрических датчиков и элементов солнечных батарей // В сб. XV научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления «Датчик-2003» М.: МГИЭМ, 2003, с. 129-130

14. Ю.А. Концевой, Ю.А. Максимов Просветляющие покрытия для фотопреобразователей // Тезисы докладов научной конференции ГУЛ НПП «Пульсар» «Твердотельная СВЧ электроника, приборы силовой электроники, микроэлектроника и изделия на основе ПЗС» М.: ГУЛ НПП «Пульсар», 2003, с. 100-102

15. Ю.А. Концевой, В.И. Ткачев, Ю.А. Максимов Адгезия алмазоподобных пленок к кремниевым пластинам // Тезисы. докладов 52 научно-технической конференции МИРЭА, Мл МИРЭА, 2003,- сЗб

16. ЮЛ. Концевой, Шк Константинов, Ю.И. Завадский, Ю.А. Максимов Регулировка коэффициента отражения многослойных покрытий солнечных элементов // Тезисы докладов 52 научно-технической конференции МИРЭА; М.: МИРЭА, 2003,- с.36

17. П.Б. Константинов, Ю.А Концевой, ЮЛ. Максимов Проектирование и технология кремниевых фотопреобразователей для солнечных батарей // Проектирование и технология электронных средств 2004, №1.-с. 19-23.

Издательская лицензия ЛР № 065802 от 09.04.98. Подписано в печать 04.03.2004. Усл. печ. л. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ 43.

Отпечатано в типографии ООО «Мультипринт» 121352, г. Москва, ул. Давыдковская, д. 10, корп. 6. Тел.:230-44-17

I . / л J j>

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРЕМНИЕВЫХ

СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ 1.1 Зарубежные и отечественные фотопреобразователи для солнечных

1.3 Методы контроля электрических параметров солнечных элементов

1.4 Технологические решения, направленные на снижение отражения

2 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И ОПТИМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ 33 ПАРАМЕТРОВ СТРУКТУР ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2.1 Методика определения рекомбинационных параметров кремниевых 33 структур солнечных элементов

2.2 Определение тока короткого замыкания солнечных элементов по 35 измерению спектральной ампер-ваттной чувствительности

2.3 Анализ чувствительности солнечных элементов в ультрафиолетовой 38 области спектра

2.4 Методика и программа для оптимизации параметров многослойных 42 антиотражающих покрытий и структур солнечных элементов

2.5 Выводы по главе

3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И МЕТОДИК КОНТРОЛЯ 50 ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР ДЛЯ КРЕМНИЕВЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1 Анизотропное травление и изготовление экспериментальных 50 мембранных образцов структур солнечных элементов на пластинах кремния с ориентацией [100]

3.2 Прецизионная регулировка толщины диффузионного слоя батарей

1.2 Технологические решения света

1.5 Выводы по главе элементов солнечных батарей

3.3 Оптимизация топологии металлизации солнечных элементов

3.4 Стенд для измерения спектральной зависимости тока короткого 73 замыкания солнечных элементов

3.5 Контроль механических напряжений в элементах солнечных батарей 76 и полупроводниковых структурах

3.6 Выводы по главе 80 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

АЛМАЗОПОДОБНЫХ ПЛЕНОК В КАЧЕСТВЕ ПРОСВЕТЛЯЮЩИХ И ЗАЩИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ

4.1 Получение АПП и исследование их электрофизических параметров

4.2 Исследование возможности применения АПП в технологии 91 изготовления СЭ

4.3 Влияние облучения на свойства алмазоподобных пленок и 97 солнечных элементов, покрытых алмазоподобными пленками

4.4 Выводы по главе 100 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 101 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 102 ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Текст программы

Первый солнечный элемент (СЭ) был создан Чапеном, Фуллером и Пирсоном в 1954 г. на основе диффузионного кремниевого р-п перехода. Впоследствии Рейнольде и др. разработали СЭ на сульфиде кадмия. Затем СЭ были созданы на многих других полупроводниках с использованием различных конструкций прибора и применением монокристаллических и поликристаллических материалов и аморфных тонкопленочных структур [1].

Широкое практическое использование для энергетических целей солнечных батарей (СБ) началось с запуском в 1958 году искусственных спутников Земли - советского «Спутник-3» и американского «Авангард-1». С этого времени вот уже более 45 лет полупроводниковые СБ являются основным источником энергоснабжения космических аппаратов и больших орбитальных станций.

Электропитание бортовой аппаратуры обеспечивается СБ и буферным источником питания. Мощность СБ зависит от технологии изготовления элементов и того, насколько рационально они размещены. Чем больше размах развертываемой в космосе панели СБ, тем больше мощность системы электропитания. В современных аппаратах размах панели СБ составляет от 15 до 25 м.

Актуальность работы

Совершенствование энерго-массовых характеристик систем энергоснабжения космических аппаратов, основанных на фотопреобразовании солнечной энергии в электрическую, являлось актуальной научно-технической задачей в течение всего времени существования практической космонавтики, так как непосредственно влияло на эффективность применения космических средств. Возникшая в последние годы потребность увеличения сроков активного существования космических аппаратов до 10-15 лет и увеличения их энерговооруженности серьезно выявила проблему повышения начальной эффективности СЭ, снижения веса СБ и уменьшения деградационных потерь в течение срока активного существования летательных аппаратов и спутников [2].

Таким образом, возникает ряд задач, в том числе и конструкторско-технологического характера. Увеличение чувствительности СЭ в ультрафиолетовой области спектра и повышение радиационной стойкости возможно, во-первых, за счет уменьшения глубины залегания р-п-перехода, во-вторых, за счет уменьшения толщины самого СЭ. Это же позволит одновременно значительно снизить массу СБ.

Реализация этих задач требует создания методики комплексного контроля параметров как уже готовых СЭ, так и на различных этапах технологического процесса их изготовления, а главное - требуется усовершенствование технологии изготовления структур для таких СЭ.

Цель работы

Разработка технологии изготовления мембранных полупроводниковых структур для использования в СЭ космического назначения.

Для достижения указанной цели в процессе работы решались следующие задачи:

- разработка новых методик определения свойств СЭ;

- анализ влияния «мертвого слоя», т.е. слоя, не вносящего вклад в фототок, вблизи лицевой поверхности на параметры СЭ;

- разработка новых методик и программ для расчета многослойных просветляющих покрытий;

- создание методики определения и разработка программ для расчета тока короткого замыкания СЭ по спектральной чувствительности с подсветкой;

- разработка методик и аппаратуры для исследования спектральной чувствительности СЭ, параметров диэлектрических и металлических слоев СЭ, определения механических напряжений, толщины и показателя преломления диэлектрических и просветляющих слоев СЭ;

- разработка технологии «мембранных» структур для СЭ космического назначения с уменьшенной массой;

- разработка технологии прецизионного утонения диффузионных слоев с целью получения СЭ с повышенной фоточувствительностью в УФ-области спектра;

- определение возможности использования алмазоподобных пленок (АПП) в технологии изготовления СЭ в качестве просветляющих и защитных покрытий.

Научная новизна

1. Разработана методика расчета параметров многослойных просветляющих покрытий СЭ, особенностью которой является учет влияния защитного стекла на лицевой поверхности СЭ и подбор толщин и показателей преломления слоев по критерию «достижение максимальной плотности тока короткого замыкания»;

2. Разработана технология изготовления кремниевых мембранных структур толщиной 80-120 мкм, предназначенных для СЭ, использующихся для создания ультралегких панелей солнечных батарей;

3. Предложена новая конструкция мембранных структур СЭ с повышенной механической прочностью, особенностью которой является ориентация границы, разделяющей области различной толщины мембранной структуры, под углами от 5 до 85° по отношению к линии периферии солнечного элемента;

4. Разработана новая технология прецизионного утонения диффузионного п+-слоя, основанная на организации циклов «окисление в кипящей HNO3 - стравливание оксида в HF», позволяющая выполнять «дискретное» утонение с точностью до 5 нм;

5. Разработана методика определения основных параметров СЭ по измерению спектральной фоточувствительности СЭ на переменном сигнале с одновременной подсветкой; при этом реализована возможность обеспечения условий измерений в режиме тока короткого замыкания;

6. Показано, что алмазоподобные пленки (АПП) могут быть использованы в качестве многослойных просветляющих и защитных покрытий СЭ; исследованы параметры АПП, полученных нанесением из ионного источника и СВЧ-методом с использованием электронного циклотронного резонанса (ЭЦР); показано, что АПП, полученные из ионного источника обладают хорошей адгезией к кремнию

Практическая ценность

1. Разработана методика и аппаратура, позволяющая определять основные параметры СЭ (ток короткого замыкания 1кз, напряжение холостого хода Uxx, напряжение и ток, соответствующие максимальной отдаваемой мощности 1макс, имаКс) на основе измерения спектральной фоточувствительности СЭ с подсветкой с последующим измерением нагрузочной характеристики;

2. Создана установка, позволяющая определять значения механических напряжений в полупроводниковых структурах («кремний -диэлектрик», «кремний - диффузионный слой», «кремний - металлизационный слой», «кремниевая основа СЭ - металлизационная система» и др.).

3. Получены, исследованы и внедрены для использования в ФГУП НПО «КВАНТ» при разработке СБ космического назначения с улучшенными масс-энергетическими характеристиками «мембранные» структуры СЭ на основе монокристаллического кремния.

На защиту выносятся следующие положения и выводы

1. Методика расчета параметров многослойных просветляющих покрытий СЭ, особенностью которой является учет влияния защитного стекла на лицевой поверхности СЭ и подбор толщин и показателей преломления слоев по критерию «достижение максимальной плотности тока короткого замыкания»;

2. Конструкция и технология «мембранных» структур СЭ на основе монокристаллического кремния.

3. Методика прецизионной регулировки толщины и поверхностного сопротивления диффузионных слоев, основанная на сочетании циклов «окисление кремния в кипящей НЖ)з — стравливание оксида в НР», обеспечивающая точность регулировки 5 нм;

4. Методика и аппаратура, позволяющая определять основные параметры СЭ (ток короткого замыкания 1кз, напряжение холостого хода ихх, напряжение и ток, соответствующие максимальной отдаваемой мощности 1макС) имакс) на основе измерения спектральной фоточувствительности СЭ с подсветкой с последующим измерением нагрузочной характеристики при любом источнике освещения, обеспечивающем требуемую, предварительно рассчитанную величину тока короткого замыкания;

5. Результаты исследований параметров алмазоподобных пленок и выводы о возможности их использования в качестве антиотражающих и защитных покрытий СЭ.

5. Результаты работы используются в ФГУП НПО «КВАНТ» при разработках солнечных элементов для ультралегких панелей солнечных батарей нового поколения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана технология кремниевых полупроводниковых структур мембранного типа с толщиной активной области 80 - 120 мкм, предназначенных для изготовления солнечных элементов космического назначения. Разработана технология прецизионного утонения п+-слоя с точностью 5 нм.

2. Создана программа, позволяющая оптимизировать параметры антиотражающих покрытий солнечных элементов с защитными стеклами по критерию «максимальная плотность тока короткого замыкания». В частности показано, что при толщине защитного стекла 150 мкм для двухслойного антиотражающего покрытия максимальный ток короткого замыкания реализуется при следующих параметрах: для слоя, прилегающего к кремнию, п=2,3-2,5, с!=0,054-0,048 мкм; для слоя, прилегающего к стеклу, п= 1,75-1,78, с1=0,060.

3. Созданы методика, аппаратура и программа, позволяющие измерять спектральную ампер - ваттную чувствительность солнечных элементов на переменном токе с подсветкой, имитирующей реальные условия эксплуатации, осуществлять контроль технологического процесса изготовления солнечных элементов и определять их рекомбинационные параметры — диффузионную длину и скорость поверхностной рекомбинации на тыльной стороне солнечного элемента.

4. Показано, что алмазоподобные пленки могут быть перспективными в качестве антиотражающих и защитных покрытий солнечных элементов.

1. С. Зи Физика полупроводниковых приборов,- М.: Мир, 1984.- 455 с.

2. А.Я. Нашельский, Э.О. Пулькер Современное состояние технологии кремния для солнечной энергетики // Высокочистые вещества. 1996. N 1 - С. 102-112

3. А.Я. Нашельский, Э.О. Пулькер Получение слитков и пластин кремния для солнечных батарей // Высокочистые вещества. 1996. N 5 - С. 4755

4. D. Heilmreich Silicon Processing for Photovoltaics. Part II. Eds. Khattak C.P., Ravi K.V. Burghausen: Eisvier Sei. Publ. B.V. 1987. P. 71

5. Андреев B.M., Егоров Б.В., Лантратов B.M. и др. Солнечные гетерофотоэлементы с увеличенной глубиной залегания р-п-перехода // ЖТФ. -1983. Т.53. N 8. С. 1658- 1660.

6. С. Algora and V. Diaz, Proc. Of the 14th EC Photovoltaic Solar Energy Conference, H. S. Stephens Ed, 1997. P. 1724

7. A. Parthasazathi, D. Madhavan, V.K. Kaul IETE Techn. Rev., 1995. -Vol. 12, N1.-P. 51-63

8. Патент US 5661041 приоритет 21.11.1995

9. Патент US 5698451 приоритет 23.05.1995

10. Патент JP 3187178 B2 приоритет 07.02.1996

11. Патент RU 0002210142 приоритет 17.04.2002

12. Степанов A.B. Журнал техн. физики, 1959. т. 29, N 3 С. 381

13. Green М.А., Jianhua Z., Blakers A.W. et al. 25 percent efficient low-resistivity silicon concentrator solar cells // IEEE Electron . Dev. Lett. - 1986. Vol. EDL-7, N 10. - P. 583-585.

14. Ландсман А.П., Стребков Д.С. Об эффективности преобразования солнечной энергии в высоковольтном фотоэлектрическом генераторе // Гелиотехника. 1970. N 2. - С. 21-27.

15. Васильев A.M., Евдокимов В.М., Макаров Н.Н., Милованов А.Ф. Оптимизация фотоэлемента при больших уровнях освещения // Гелиотехника. 1974. N 1.-С. 3-9.

16. Журавлева Л.Л., Задде Е.В., Стребков Д.С. и др. Исследование высоковольтных фотопреобразователей на основе кремния различного удельного сопротивления // Солнечная фотоэлектрическая энергетика. Ашхабад: Ылым 1983. - С. 78-81.

17. Епифанов М.С., Унишков В.А. Оптимизация формы высоковольтных фотопреобразователей для работы с концентраторами солнечного излучения // «Гелиотехника». 1983. N 6. - С. 14-18.

18. Goodrich J., Chapple-Sokol J., Allendore G., Frank R. The etched multiple vertical junction silicon photovoltaic cell // Solar Cells. 1982. Vol. 6, N 1. -P. 87-101.

19. Valco G.J., Kapoor V.J. Planar multijunction high voltage solar cell chip //Appl. Phys. Lett. 1982. Vol. 53, N 11. - P. 7566-7571.

20. Frank R.I., Kaplow R. Performance of a new high-intensiti silicon solar cell // Appl. Phys. Lett. 1979. Vol. 34, N 1. - P. 65-67.

21. Chappel T.I. The V-groove multijunction solar cell // IEEE Trans. Electron. Dev. 1979. Vol. ED-26, N 7. - P. 1091.

22. Lamert M.D., Schwarts R.J. The interdigitated back contact solar cell: a silicon solar cell for use in concentrated sunlight // IEEE Trans. Electron. Dev. -1977. Vol. ED-24, N 4. P. 337-342.

23. Blakers A.W., Green M.A. 20% efficiency silicon solar cells. // Appl. Phys. Lett. 1986. Vol. 48, N 3. - P. 215-217.

24. Ландсман А.П., Стребков Д.С., Унишков В.А. Теоретическое и экспериментальное исследование матричных высоковольтных фотопреобразователей//ФТП. 1971 Т.5, N 11. - С. 2136-2141.

25. Патент США 5650363 приоритет 22.07. 1997

26. Патент ЕР 1 143 530 А2 приоритет 06.04.2000

27. Патент JP 3169497 В2 приоритет 24.12.1993

28. Патент JP 3026903 В2 приоритет 20.09.93

29. Патент RU 2139601 С1 приоритет 04.12.1998

30. Патент JP 3083987 В2 приоритет 26.03.1996

31. Патент JP 3206350 В2 приоритет 26.01.1995

32. М.А. Green et al. 25% Efficient Low-Resistivity Si Concentrator Solar Cells. IEEE Electron Device Letters. 1986, PP. 583-585

33. Aberle A.G., Altermatt P.P.,Heizer G., Robinson S.J. Limiting loss mechanisms in 23% efficient silicon solar cells // J. Appl. Phys. 1995. Vol. 77, N 7 - p.3491

34. J.Zhao, A.Wang, A.Aberle, S.R.Wenham, and M.A.Green. 717-mV open-circuit voltage silicon solar cells using hole-constrained surface passivation // Appl. Phys. Lett. 1994. Vol. 64, N 2 - P. 199

35. Патент DE 10127382 A1 приоритет 06.06.2001

36. A. Hubner, Aberle A.G., Altermatt P.P., Hezel R. Novel cost-effective bifacial silicon solar cells with 19,4 % front and 18,1 % rear efficiency // Appl. Phys. Lett. 1997. Vol. 70, N 8 - P. 10081.

37. Патент US 6172297 B1 приоритет 31.03.1999

38. Бордина H.M., Головнер T.M. Определение диффузионной длины неосновных носителей заряда в базе кремнеевых фотопреобразователей // Гелиотехника. 1977. № 1 - С. 11-16.

39. Васильев A.M., Ландсман А.П. Полупроводниковые фотопреобразователи. М.: "Советское радио", 1971. - 245 с.

40. Виноградова Е.Б., Головнер Т.М., Городецкий С.М. и др. Установка для измерения рекомбинационных параметров фотоэлемента при различных уровнях инжекции. // "ПТЭ" 1976. № 6 - С. 153-154.

41. C.R. Baraone et al., V-Grooved Si Solar Cells. Conf. Record : 11th IEEE Photospecialist Conf. -1975.

42. J.F. Allison et al., «А Comparison of the Conset Violet and Non-Reflective Cells» : 10th Intersociety Energy Conversion Conf. 1975.

43. Патент US 4131488 приоритет 25.04.1977

44. Патент JP 3157865 B2 приоритет 08.10.1991

45. Yerokhov V., Hezel R., Nagel H., Semochko L.: Development of profitable methodic of texturing for silicon solar ceels : 16-th European Photovoltaic Solar Energy Conference. 2000.

46. Патент US 5792280 приоритет 27.12.1996

47. Mireea Faur, S.G. Bailey, D.G. Flood, H.M. Fair: Wet chemical growth of low cost antireflective coatings for solar cells : 16-th European Photovoltaic Solar Energy Conference. 2000.

48. Dirk KSnig, Gunter Ebest Antipolar Counterpart to the Positively Charged SiO,Ny Layer for Improvement of Field Effect Solar Cells: 16-th European Photovoltaic Solar Energy Conference. 2000.

49. Патент JP 3238003 B2 приоритет 30.05.1994

50. Патент JP 3103737 B2 приоритет 26.12.1994

51. Патент US 6156967 А приоритет 04.06.1998

52. Aisenberg S., Chabot R. J. // Appl. Phys. 1971. V. 42 - P. 2953 - 2958

53. C.M. Ротнер, B.A. Мокрицкий Алмазоподобные пленки в микроэлектронике : Труды XII Международного симпозиума «Тонкие пленки в электронике». Харьков, 2001. - С. 114-115

54. R U. A. Khan, R А. С. М. van Swaaij, A. Vonsovici Amorphous carbon antireflection coatings for solar cells : 16-th European Photovoltaic Solar Energy Conference. 2000.

55. Концевой Ю.А. Алмазоподобные пленки технология, свойства, применение. В сб. «Фундаментальные проблемы российской металлургии на пороге XXI века», 1988, Изд. РАЕН, отд. металлургии, М.: 1988, Т.4, с. 193-226

56. Kaufman H.R., Cuomo J.J., Harper J.M.E., J. Vac. Sci. Technol. // A -1982. V.21.-P. 725

57. Белянин А.Ф., Пащенко П.В., Семенов А.П. и др. Техника средствсвязи. // Серия Технология производства и оборудование. 1991. Вып. 4. - С. 55-68

58. Енишерлова K.JL, Концевой Ю.А., Митрофанов Е.А., Маишев Ю.П. Физика и технология алмазных материалов : Материалы IV конференции 28-30 мая 1996г. М.: АО «Полярон», 1996. - С. 142-153

59. Angus J.C., Hayman С.С. // Science. 1988. V. 241 - Р.913-921

60. Концевой Ю.А., Енишерлова K.JL, Клемин С.Н. и др. Физика и технология алмазных материалов : Материалы VI конференции 28-30 мая 1996 М.: АО «Полярон», 1996 - С. 84-91

61. Свитов В.И., Гладышев И.В., Сигов A.C. и др. Физика и технология алмазных материалов: Материалы IV конференции 28-30 мая 1996 М.: АО «Полярон» - С. 92-98

62. Mycielski W., Staryga Е., Lipinski A. et al., Diamond and Relat. // Mater. 1994. V. 3 - P. 858-860

63. Spousta J., Bounouh Y., Benlansen M. et al., Diamond Films'95. Abstract Book. // The 6th European Conf. on Diamond, Diamond-like and Relat. Mater. Barselona, 1995. - 11.035p.

64. Morosann С., Tomozeiu, Cordos C. Stoica T., Wide Band Gap Electronic Materials. M.A. Prelas et al. Amsterdam.: Kluger Academic Publishers, 1995. - P.243-248

65. Stanishevsky A.V. Diamond Films'95. Abstract Book. The 6th Europeen Conf. on Diamond, Diamond-like and Relat. Mater. Barselona, 1995 - 11.034 p.

66. Федосеев Д.В., Толмачев Ю.Н., Варшавская И.Г. Перспективы применения алмазов в технике и электронике: Тезисы докладов 5-й межреспубликанской конференции. М.: АО «Полярон», 1995. - С. 23-38

67. Ю.П. Маишев, С.Л.Шевчук, Ю.А. Концевой. Исследование оптических свойств алмазоподобных пленок, полученных осаждением из пучков ионов : Труды VI Международной конференции «Пленки и покрытия». СПб, 2001. - С. 181-184

68. Патент US 3 961 103 приоритет 01.06.1976

69. Ю.П. Маишев, С.Л.Шевчук. Ионно-лучевая технология для осаждения и травления алмазоподобных пленок // Труды X Международного симпозиума «Тонкие пленки в электронике» Ярославль, 1999. С. 84-92

70. Ю.П. Маишев, С.Л.Шевчук. Осаждение алмазоподобных пленок из пучков ионов углеродосодержащих веществ // Труды VI Международной конференции «Пленки и покрытия» СПб, 2001. С. 176-180

71. Ю.П. Маишев, С.Л.Шевчук. Исследование многопучкового источника ионов «Радикал-250», предназначенного для осаждения и обработки тонких пленок // Труды VI Международной конференции «Пленки и покрытия» СПб, 2001. С.255-260

72. Ю.П. Маишев, С.Л.Шевчук, В.А. Кальнов, П.А. Аверичкин. Синтез тонких пленок из пучков ионов кремнийорганических соединений // Тезисы Всероссийской научно-технической конференции «Микро- и наноэлектроника-2001» Звенигород, 2001. Р. 1-43

73. А.А. Дорошенко, В.А. Семенович, М.Т. Мунков, С.Н. Дуб Некоторые особенности формирования структур алмазоподобных пленок и перспективы их применения // Сверхтвердые материалы 1993, №5 - С. 15-19

74. V.G. Litovchenko, N.I. Klyui Solar Cells baset on DLC film Si structures for space application // Solar Energy Materials & Solar Cells - 2001, Vol. 68 - P. 55-70

75. Ковальский В.Я., Шкловер Д.А. Имитатор внеатмосферного Солнца // «Гелиотехника» 1967, № 1 - С. 35-42.

76. Ю.А. Концевой, П.Б. Константинов, Ю.И. Завадский, Ю.А. Максимов Регулировка коэффициента отражения многослойных покрытий солнечных элементов: Тезисы докладов 52 научно-технической конференции МИРЭА.- М.: МИРЭА 2003.- С. 36

77. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет.- М.:1. Мир, 1981.

78. Физика тонких пленок. Пер. с англ. А.Г. Ждана,- М.: Мир, 1972,том 6

79. W. Lang Silicon microstructuring technology // Materials science & engineering 1996 Vol. R17 № 1

80. Ю.А. Концевой, Ю.М. Литвинов, Э.А. Фаттахов Пластичность и прочность полупроводниковых материалов и структур.- М.: Радио и связь, 1982

81. А. Милне Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках Пер. с англ. Под ред. М.К. Шейнкмана.- М.: Мир, 1977

82. Ю.А. Концевой, Ю.А. Максимов Контроль механических напряжений в элементах солнечных батарей и полупроводниковых структурах: Сборник трудов 51 научно-технической конференции МИРЭА.- М.: МИРЭА 2002, 4.2. С. 56-60

83. Концевой Ю.А., Кудин В.Д. Методы контроля технологии производства полупроводниковых приборов.- М.: Энергия, 1973. 144 е., ил.

84. Свитов В.И., Гладышев И.В., Сигов A.C., Ткачев В.И., Шишкин В.И. Алмазоподобные углеродные пленки из высокоразреженной плазмы ЭЦР

85. СВЧ-разряда в парах углеводородов. В Сб. «Физика и технология алмазных материалов».- М.: АО ПОЛЯРОН 1996.- С.92-98

86. В.В. Батавин, Ю.А. Концевой, Ю.В. Федорович «Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур».- М.: Радио и связь, 1984

87. Резвый P.P. Эллипсометрия в микроэлектронике. М.: Радио и связь, 1984

88. Питер Ю.М. Кардона Основы физики полупроводников. Пер. с англ. Под ред. Б.П. Захарчени.- М.: Физматлит, 2002. 560 е., ил.

89. Ю.А. Концевой, П.Б. Константинов, Ю.А. Максимов, Ю.П. Маишев, C.JI. Шевчук Исследование свойств алмазоподобных пленок, полученных из ионных пучков: Тезисы докладов 50 научно-технической конференции МИРЭА.- М.: МИРЭА 2001.- С. 63

90. Ю.А. Концевой, В.И. Ткачев, Ю.А. Максимов Адгезия алмазоподобных пленок к кремниевым пластинам: Тезисы докладов 52 научно-технической конференции МИРЭА.- М.: МИРЭА 2003.- С. 36