TRAWIENIE KRZEMU TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRAWIENIE KRZEMU TEKSTURYZACJA
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest przedstawienie metod trawienia powierzchni podłoży krzemowych (trawienia krzemu). W trakcie ćwiczenia studenci poznają sposoby realizacji procesu trawienia przy wykorzystaniu różnych roztworów. W trakcie ćwiczenia zwracamy uwagę na: Czystość odczynników chemicznych używanych w procedurach trawienia krzemu, Rolę poszczególnych grup odczynników w procesie trawienia powierzchni krzemu Urządzenia stosowane w procesach trawienia
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) W produkcji przyrządów półprzewodnikowych bardzo istotne jest otrzymanie płaskiej i gładkiej powierzchni płytek, co umożliwia wykonanie operacji technologicznych, zwłaszcza w procesach fotolitografii Naświetlanie płytki przez maskę Maska z rysunkiem Płytka pokryta warstwą fotorezystu
PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU KWAŚNYM TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Krzem rozpuszcza się w roztworach ługów oraz w mieszaninach kwasu azotowego i fluorowodorowego HNO3 HF DI >10 MΩcm PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU KWAŚNYM
PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU KWAŚNYM TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Krzem rozpuszcza się w roztworach ługów oraz w mieszaninach kwasu azotowego i fluorowodorowego HNO3 HF DI >10 MΩcm PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU KWAŚNYM
PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU ZASADOWYM TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Krzem rozpuszcza się w roztworach ługów oraz w mieszaninach kwasu azotowego i fluorowodorowego KOH H2O DI >10 MΩcm PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU ZASADOWYM
PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU ZASADOWYM TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Krzem rozpuszcza się w roztworach ługów oraz w mieszaninach kwasu azotowego i fluorowodorowego KOH H2O DI >10 MΩcm PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU ZASADOWYM
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) W środowisku zasadowym [hydrazyna (N2H2), wodorotlenek potasu (KOH)] szybkość trawienia zależy od orientacji krystalograficznej podłoża 0,54 nm 0.54 nm (100) 0,54 nm (111) 4 µm/min 0,4 µm/min
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Trawienie - rowki
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Trawienie - rowki [100] [111]
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Trawienie - rowki
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Trawienie - rowki 54,7°
n+ n+ p n n+ TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY Z IZOLACJĄ DIELEKTRYCZNĄ W WERSJI DO UKŁADÓW SCALONYCH OBSZARY UFORMOWANE METODĄ TRAWIENIA WARSTWA DIELEKTRYCZNA SiO2 emiter ELEKTRODY METALOWE baza kolektor n+ n+ p n n+ POLIKRZEM
TRANZYSTOR POLOWY Z IZOLOWANĄ BRAMKĄ - VMOS TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR POLOWY Z IZOLOWANĄ BRAMKĄ - VMOS BRAMKA ŹRÓDŁO ŹRÓDŁO OBSZARY UFORMOWANE METODĄ TRAWIENIA n+ n+ P P n- n+ DREN
Teksturyzacja - piramidy TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Teksturyzacja - piramidy
Teksturyzacja - piramidy TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Teksturyzacja - piramidy
Teksturyzacja - piramidy TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Teksturyzacja - piramidy
Teksturyzacja - piramidy TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Teksturyzacja - piramidy
Teksturyzacja powierzchni płytki TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Teksturyzacja powierzchni płytki
Teksturyzacja powierzchni płytki TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Teksturyzacja powierzchni płytki Wielokrotne odbicie promienia świetlnego
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Elektroda przednia „ażurowa” Elektroda tylna
Teksturyzacja powierzchni płytki TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) Teksturyzacja powierzchni płytki
Si-n+ Si-p Si-p+ Ag Si3N4 SiO2 Ag/Al OBSERWACJE MIKROSKOPOWE STRUKTUR PÓŁPRZEWODNIKOWYCH, ELEMENTÓW I UKŁADÓW Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) STRUKTURA KRZEMOWEGO OGNIWA SŁONECZNEGO Si-n+ Si-p Si-p+ TEKSTURYZACJA POWIERZCHNI Źródło: N. Wehkamp, A. Fell, J Bartscha, F. Granek „ Laser Chemical Metal Deposition for Silicon Solar Cell Metallization”, 2012 Ścieżka elektrody zbierającej Wielokrotne odbicie wiązki światła poprawia sprawność przetwarzania Ag Si3N4 SiO2 Ag/Al
DLA WSPÓŁCZESNEJ ELEKTRONIKI Dr hab..inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) MATERIAŁY TLENKOWE DLA WSPÓŁCZESNEJ ELEKTRONIKI ZASTOSOWANIE TEKSTURYZACJI W KONSTRUKCJI WSPÓŁCZESNYHC OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH ALD – AL2O3 WARSTWA PASYWUJACA ALUMINIOWY TYLNY KONTAKT KONTAKTY PUNKTOWE BAZA P (SI) EMITER N+ (SI) WARSTWA ARC TESKTURYZACJA ELEKTRODY ZBIERAJĄCE
MIKROMECHANIKA KRZEMOWA CZUJNIK PRZYSPIESZENIA MYCIE PODŁOŻY Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) MIKROMECHANIKA KRZEMOWA MEMBRANA BELKA CZUJNIK CISNIENIA CZUJNIK PRZYSPIESZENIA
MIKROMECHANIKA KRZEMOWA TRZY PODSTAWOWE STRUKTURY MIKROMECHANICZNE MYCIE PODŁOŻY Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) MIKROMECHANIKA KRZEMOWA TRZY PODSTAWOWE STRUKTURY MIKROMECHANICZNE MEMBRANA BELKA MOSTEK