Особенности структуры и физических свойств вторичного литого поликристаллического кремния и его n+-p структур при внешних воздействиях

С О Д Е Р Ж А Н И Е

ВВЕДЕНИЕ..………………………………………………………….…………..5

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР…..………………………....................11

1.1.Физические процессы на межзёренных границах поликристаллического полупроводника….…………………………………………………………..12

1.2. Примесные тепло- и термовольтаические эффекты в полупроводниках …………….………….………………………………… 20

1.3. Преобразователи тепловой энергии на основе полупроводниковых структур……………………………………………………………………...25

1.4. Постановка задачи исследования…………………………………………..29

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА..…………………….....................31

2.1. Методы и установки для измерения основных электрофизических параметров кремниевых образцов и структур…………………………….32

2.2. Методы и установки для исследования фото- и термоэлектрических характеристик……………………………………………………………….38

2.3.Установка для измерения глубины залегания p-n-перехода……..……….42

2.4.Установка для создания просветляющих покрытий из оксида кремния...46

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ВТОРИЧНОГО ЛИТОГО ПО ЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ (ВЛПК) И ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ЛОКАЛЬНОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ НА  ЕГО ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА……50

3.1. Микроструктура и морфология межзёренных границ на ВЛПК………50

3.2. Структура и электрические свойства двух соприкасающихся зерен поликристаллического кремния.……………………….…………………..58

3.3. Температурные зависимости основных электрофизических параметров поликристаллического кремния различной модификации………………63

 3.3.1. Температурная зависимость удельного сопротивления ………….…...63

 3.3.2. Температурная зависимость подвижности носителей заряда ….……..66 

 3.3.3. Температурная зависимость концентрации носителей заряда.…….....71

 3.4.Влияние локальной освещенности поверхности на электрофизические свойства ВЛПК…...........................................................................................75

 3.5. Выводы по главе 3……..………………………….......................................80

ГЛАВА 4. ТЕПЛОВОЛЬТАИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В  МОНО-  И ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ  КРЕМНИЕВЫХ  N+-P-СТРУКТУРАХ...........................................................................83              

 4.1. Влияние температуры на некоторые свойства n+-p-структур на основе ВЛПК……………………………………………..............................84

 4.2. Поведение темнового тока n+-p-структуры из монокристаллического кремния, легированной щелочными металлами и облученной электронами при повышенных температурах………………...........................87

 4.3. Преобразователи тепловой энергии на основе ВЛПК…………...…........94

 4.4. Исследование свойств компонентов синтеза технического кремния для производства преобразователей солнечной и тепловой энергии….101  

 4.5. Выводы по главе 4..……………………………………………………….110

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ……………………………………………………………..113

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………….……………………………………..118

Список опубликованных работ ………………………………...……………..132

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Стребков Д.С. Роль солнечней энергии в энергетике будущего [Текст]/ Д.С Стребков // Энергетическая политика, 2005.-№2.-С.27-36.
2.Абдурахманов Б.М. Технология производства литого поликристаллического кремния и солнечных элементов на его основе [Текст]/ Б.М. Абдурахманов, Т.Х.Ачилов, А.Л.Кадыров, Ш.Т.Касымов, М.С.Саидов, В.Я. Таджиев, М. Халиков, С. Хошимов, О.И. Чечетка // Гелиотехника, 1992.-№4.-С.8-14.
3.Саидов М.С. Примесный тепловольтаический эффект границ зерен поликристаллического кремниевого солнечного элемента [Текст]/ М.С. Саидов, Б.М. Абдурахманов, Л.О.Олимов // Гелиотехника, 2007.-№4.-С.8-13.
4. Абдурахманов Б.М. Сравнительный анализ водородной пассивации солнечных элементов изготовленных на основе поликристаллического кремния различных видов [Текст] / Б.М.Абдурахманов, Р.Р Билялов, М.С. Саидов, А.Л. Кадыров // Гелиотехника, 1994.-№5.-С.3-8.
5. Абдурахманов Б.М. Пути повышения рентабельности производство солнечных элементов на основе литого поликристаллического кремния [Текст]/ Б.М.Абдурахманов, А.Л. Кадыров, М. Умаров // Ученые записки ХГУ им. Б.Гафурова, 2002.-№5.- С.12-19.
6. Абдурахманов Б.М. Эффект сверхлинейного роста тока короткого замыкания от уровня излучения на солнечных элементах из поликристаллического кремния [Текст]/ Б.М.Абдурахманов, А.Л. Кадыров // Тезисы докладов международной конференции, посвещенной 40-летию ФТИ им.С.У.Умарова АН РТ. Душанбе 5-6 октября, 2004.-С.5-7.
7. Казмерского Л.Л. Тонкие поликристаллические и аморфные пленки: Физика и применения: Пер. с англ. Под ред. Л.Л.Казмерского // М.: Мир, 1983.-304 с.
8. Харбек Г.Поликристаллические полупроводники. Физические свойства и применения: Пер. с англ. Под ред. Г.Харбек // М.:Мир, 1989.-295 с.
9. Coutts T.J. A review of progress in thermophotovoltaic generation of electricity [Text]/ T.J. Coutts //Renewable and Sustainable Energy Reviews 3 (1999).P.77-184. Pergamon.
10.Yugami H. Photoelectric converters of thermal and concentra

На месторождении кварц образует крутопадающую жилу почти моно-минерального состава, выполняющей полость Шокадам-Булакского разлома, секущего массив гранодиоритов средне-карбонового возраста. Зона разлома общей мощностью до 50 м. в южной своей части заполнена массивным кварцем (главная кварцевая жила), а в се¬верной-кварцевой брекчией. Вмещающие (боковые) породы вдоль контакта их с кварцевой жилой раздроблены, интенсивно перетерты и характеризуются окварцеванием, серитизацией, хлоритизацией и другими изменениями. Месторождение делится пересекающими его до¬линами меридиональных саев на четыре участка: Западный, Центральный, Восточный и Крайний Восточный. Наиболее изученным и перспективным из перечисленных является Восточный участок.

Восточный участок, длина которого составляет 1,3 км, разведан кана-вами, шурфами и скважинами на протяжении 1,0 км и на глубину 50÷70 м. По данным разведки мощность кварцевой жилы колеб¬лется от 2,5 до 30м. Химический состав кварца SiO2-95,60÷98,40 %; А12O3-0,22÷1,54 %; СаO-0,06÷0,89 %; Р-0,00÷0,04 %; S-0,01÷0,03 %.

Минералогический состав кварцевой жилы необычайно прост и однообразен. Главный жильный минерал-кварц представлен многими генерациями. В отдельных типах спорадически в весьма ничтожном количестве встречаются галенит, пирит, гематит, барит, а та