制作多晶硅薄膜的传统方法需要较高的工作温度,浪费电能,而且晶粒生长速度缓慢,需要找寻一个能与之有很好匹配性能的衬底,生产工序流程繁多复杂,导致成本高。
以下讲到的以氢气直接还原超纯玻璃面板法,省略了传统工艺流程中的很多工序,而且工作温度相对来说较低,在根本上改变了晶粒生长方式,而且是可以在两面都制作P/N结,本人认为值得一试:首先选定一定尺寸型号的玻璃板,要求这块玻璃板中二氧化硅含量尽可能达到100%,这样可以确保多晶硅薄膜的纯度,其长宽数值可以直接根据不同功率输出进行选择,将切割好的超纯玻璃面板置入加热炉内,炉子要求密闭性能好不可漏气,将炉子尽可能抽成真空,当然要求炉子能承受一个大气压,然后将纯净的氢气放入,这样超纯玻璃面板就处于一个氢气氛围中,对玻璃面板进行加热,要求温度不至于高到使玻璃板发生融化而变形,这可以通过温度传感器来控制加热部分,加热可以利用微波或者电磁方式,传感器检测到温度过高时切断加热电路,要求热量利用效率尽可能高,而热量损失尽可能少,炉子内壁能将热反射到玻璃上,炉子外壁套一层高温隔热材料。我们都知道二氧化硅在高温下能被铝或者镁还原,氢气作为一种还原剂,也许同样能还原二氧化硅,在纯氢气氛围中,氢气能与二氧化硅发生这样的化学反应:SiO2+2H2=Si+2H2O↑
可以在炉子内放置高温吸水材料及时将水系附,这样可以确保炉子内纯氢气氛围,一段时间后玻璃面板表面可以形成一层多晶硅薄膜,将隔热材料拿开,淋水以降低炉子温度,温度降到一定尺度时候开启拿出面板,可以得到已经成形的多晶硅薄膜基体。也许以上的设想是异想天开,根本不可能实现,但在这里仅当作抛砖引玉,希望业内人士批评斧正 !