TRAWIENIE KRZEMU TEKSTURYZACJA

Prezentacja na temat: "TRAWIENIE KRZEMU TEKSTURYZACJA"— Zapis prezentacji:

1 TRAWIENIE KRZEMU TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRAWIENIE KRZEMU TEKSTURYZACJA

2 TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

3 TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

4 PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU KWAŚNYM
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Krzem rozpuszcza się w roztworach ługów oraz w mieszaninach kwasu azotowego i fluorowodorowego HNO3 HF DI >10 MΩcm PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU KWAŚNYM

5 PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU KWAŚNYM
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Krzem rozpuszcza się w roztworach ługów oraz w mieszaninach kwasu azotowego i fluorowodorowego HNO3 HF DI >10 MΩcm PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU KWAŚNYM

6 PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU ZASADOWYM
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Krzem rozpuszcza się w roztworach ługów oraz w mieszaninach kwasu azotowego i fluorowodorowego KOH H2O DI >10 MΩcm PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU ZASADOWYM

7 PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU ZASADOWYM
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Krzem rozpuszcza się w roztworach ługów oraz w mieszaninach kwasu azotowego i fluorowodorowego KOH H2O DI >10 MΩcm PRZEBIEG REAKCJI W ŚRODOWISKU ZASADOWYM

8 TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

9 TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Trawienie - rowki

10 TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Trawienie - rowki [100] [111]

11 TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Trawienie - rowki

12 TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Trawienie - rowki 54,7°

13 n+ n+ p n n+ TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

14 TRANZYSTOR POLOWY Z IZOLOWANĄ BRAMKĄ - VMOS
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR POLOWY Z IZOLOWANĄ BRAMKĄ - VMOS BRAMKA ŹRÓDŁO ŹRÓDŁO OBSZARY UFORMOWANE METODĄ TRAWIENIA n+ n+ P P n- n+ DREN

15 Teksturyzacja - piramidy
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Teksturyzacja - piramidy

16 Teksturyzacja - piramidy
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Teksturyzacja - piramidy

17 Teksturyzacja - piramidy
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Teksturyzacja - piramidy

18 Teksturyzacja - piramidy
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Teksturyzacja - piramidy

19 Teksturyzacja powierzchni płytki
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Teksturyzacja powierzchni płytki

20 Teksturyzacja powierzchni płytki
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Teksturyzacja powierzchni płytki Wielokrotne odbicie promienia świetlnego

21 TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA
Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Elektroda przednia „ażurowa” Elektroda tylna

22 Teksturyzacja powierzchni płytki
TRAWIENIE KRZEMU -TEKSTURYZACJA Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Teksturyzacja powierzchni płytki

23 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, Gliwice ( 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

24 DLA WSPÓŁCZESNEJ ELEKTRONIKI
Dr hab..inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

25 MIKROMECHANIKA KRZEMOWA CZUJNIK PRZYSPIESZENIA
MYCIE PODŁOŻY Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MIKROMECHANIKA KRZEMOWA MEMBRANA BELKA CZUJNIK CISNIENIA CZUJNIK PRZYSPIESZENIA

26 MIKROMECHANIKA KRZEMOWA TRZY PODSTAWOWE STRUKTURY MIKROMECHANICZNE
MYCIE PODŁOŻY Dr hab. inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MIKROMECHANIKA KRZEMOWA TRZY PODSTAWOWE STRUKTURY MIKROMECHANICZNE MEMBRANA BELKA MOSTEK