Технології формування функціональних шарів виробів електронної техніки та обладнання для їх реалізації

summary

Основний зміст роботи

У вступі наведено загальну характеристику дисертації, дається обґрунтування актуальності роботи, визначається мета і задачі досліджень, наводиться наукова новизна і практичне значення отриманих результатів, відзначається особистий внесок здобувача у їх отриманні, аналізі та публікаціях.

В першому розділі проаналізовано наявні літературні дані по загальним принципам і розробці експериментальних установок для формування функціональних шарів методами газодетонаційного та плазмохімічного осадження, наводиться аналіз робіт по властивостям АВП і їх використанню в якості просвітлюючих і захисних покриттів для кремнієвих сонячних елементів. Також наводяться дані по методам використання відходів кремнієвого виробництва та виробництва СЕ в напівпровідниковій сонячній енергетиці. В результаті проведеного аналізу встановлено, що на теперішній час відсутні методи, які дозволяють прямо використовувати кремнієві відходи для виробництва кремнієвих шарів, придатних для подальшого застосування у виробництві СЕ. Існує аналогічна проблема в розробці високоефективних економічних методів формування електродних структур для енергонакопичуючих приладів, які в свою чергу, є необхідними для ефективної роботи сонячних енергетичних систем. Також показана необхідність оптимізації технології осадження алмазоподібних вуглецевих плівок з заданими властивостями, особливо з використанням розробленої установки, що б дозволило успішно їх використовувати для пасивації і просвітлення сонячних елементів на основі дешевого мультикристалічного кремнію.

З проаналізованих даних зроблено висновок про необхідність і актуальність теми даної роботи і були визначені задачі, які потрібно вирішити для досягнення мети роботи.

Другий розділ присвячений розробці експериментальних установок газодетонаційного та плазмохімічного осадження функціональних шарів, опису методів обробок та дослідження отриманих шарів та приладів з їх використанням.

Для осадження просвітлюючих, пасивуючих та захисних покриттів для покращення характеристик кремнієвих фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії в роботі використовувалась оригінальна авторська установка плазмохімічного осадження плівок (PE-CVD-“plasma-enhanced chemical vapor deposition”). Блок-схему установки наведено на рис. 1.

Конструкційно розроблена установка складається з чотирьох модулів (рис.1): вакуумного модуля (1), модуля ВЧ-генератора (2), модуля індикації та керування (3) та комп’ютера з монітором (4). В якості модулів вакуумного та індикації і керування використані відповідні вузли серійної установки ВС-350, що випускається заводом СЕЛМІ (м. Суми).

Була виконана відповідна модернізація вказаних блоків: до модуля 1 розроблено і виготовлено систему напуску і регулювання газів, плазмовий реактор та систему УФ збудження.

Модуль 3 був доповнений блоками ручного керування (б) та узгодження з комп’ютером (в).

В якості модулів 1 і 3 можуть бути використані блоки будь-якого вакуумного посту з потрібним об’ємом вакуумної камери. В якості ВЧ-генератора викорисовувався оригінальний прилад, розроблений спеціалістами Інституту прикладної фізики НАН України (м. Суми). Генератор забезпечував збудження ВЧ-розряду на частоті 13,56 МГц з потужністю до 1 кВт. Відповідні блоки узгодження, підстройки, контролю амплітуд падаючої та відбитої хвиль конструкційно знаходились в модулі ВЧ-генератора. Установка може працювати як в напівавтоматичному режимі при керуванні процесом з блоку ручного керування, так і в автоматичному, коли керування процесом забезпечує комп’ютер через блок узгодження.