Графитовая лодочка PECVD

Графитовая лодочка PECVD Введение

Наша графитовая лодочка играет решающую роль в процессе PECVD-покрытия фотоэлектрических ячеек. В процессе PECVD-покрытия трубчатого типа графитовая лодочка действует как носитель для кремниевых пластин. Качество графитовой лодочки напрямую влияет на однородность и постоянство цвета покрытия на поверхности пластины. С нашей высококачественной графитовой лодочкой процесс PECVD-покрытия может достичь лучших результатов в производительности солнечных ячеек.

Цель PECVD

Слой антибликовой пленки нитрида кремния наносится на поверхность кремниевой пластины для увеличения пропускания света, падающего на кремниевую пластину, и уменьшения отражения. Атомы водорода легируются в нитриде кремния для добавления водородной пассивации.

Принцип покрытия

Когда свет попадает на поверхность кремниевой пластины, около трети (около 35%) света теряется из-за отражения. Если на поверхности кремния есть один или несколько слоев подходящих тонких пленок, отражение света можно значительно уменьшить, используя принцип интерференции тонких пленок. Такой вид пленки называется ARC, антиотражающее покрытие солнечных элементов.

Принцип трубчатого PECVD

Нагретый тонкий газ возбуждается импульсной радиочастотой для тлеющего разряда с образованием плазмы, а к двум соответствующим графитовым листам прикладывается противоположное переменное напряжение для ускорения плазмы, которая ударяет по газу между пластинами и перемещается к поверхности кремниевой пластины, завершая процесс нанесения покрытия.

Обычные размеры подложек включают:

2-дюймовые (50 мм) пластины

4-дюймовые (100 мм) пластины

6-дюймовые (150 мм) пластины

8-дюймовые (200 мм) пластины

12-дюймовые (300 мм) пластины (становятся все более распространенными)

Подложки прямоугольной или неправильной формы

Количество подложек: емкость лодок варьируется от одной пластины до нескольких пластин (партионная обработка). Несколько пластин должны обеспечивать равномерное распределение газа и воздействие плазмы на каждую подложку.

Требования к температуре: тип и сорт графита должны быть выбраны для выдерживания определенного температурного диапазона процесса PECVD. Различные сорта графита имеют разные тепловые свойства.

Газы-предшественники: совместимость графита с газами-предшественниками имеет решающее значение. Некоторые газы могут реагировать с графитом, что приводит к загрязнению или деградации лодочки. Рассмотрите возможность обработки поверхности.

Совместимость с камерой: лодочка должна быть спроектирована так, чтобы помещаться в камеру PECVD, не мешая генерации плазмы или потоку газа.

Обработка поверхности: гладкая, чистая отделка поверхности важна для минимизации загрязнения частицами. Графитовая пыль может быть серьезной проблемой в чистых помещениях. Часто графитовые лодочки подвергаются обработке поверхности для уменьшения пыли и повышения химической инертности.

Электрические свойства: если используется электрическое смещение, электропроводность лодки и конструкция электрических контактов имеют решающее значение.

Выделение газа: графит следует прокалить перед использованием, чтобы удалить адсорбированные газы и влагу, которые могут загрязнить осажденные пленки.

Очистка лодки: разработайте процедуру очистки для удаления остаточных материалов, осажденных на лодке во время процесса PECVD. Это может включать растворители, травление или термическую очистку.

Распространенные марки графита, используемые

Изотропный графит: обеспечивает однородные свойства во всех направлениях и часто используется для общих целей.

Анизотропный графит: имеет различные свойства вдоль разных осей. Может быть полезен для особых требований к теплопроводности.

Покрытый графит: графит может быть покрыт такими материалами, как карбид кремния (SiC) или пиролитический углерод (PyC), для улучшения химической стойкости, уменьшения образования частиц и повышения теплопроводности. Пиролитический графит часто используется для герметизации поверхности и уменьшения газовыделения.

Конструктивные соображения для однородности:

Управление потоком газа: конструкция лодочки должна обеспечивать равномерный поток газа через подложки. Это может включать включение газораспределительных каналов или перегородок.

Однородность плазмы: геометрия лодочки может влиять на распределение плазмы. Тщательная конструкция необходима для обеспечения равномерного воздействия плазмы на все подложки.

Однородность температуры: поддержание равномерной температуры на всех подложках имеет решающее значение для стабильных свойств пленки. Теплопроводность и теплопередающие характеристики судна играют важную роль.

Обработка поверхности и покрытия

Очистка графита: удаление примесей из графитового материала.

Пиролитическое углеродное покрытие: тонкий плотный слой пиролитического углерода наносится на поверхность графита для герметизации пор и снижения газовыделения.

Покрытие из карбида кремния (SiC): покрытия SiC повышают химическую стойкость, твердость и износостойкость.

Химическая инфильтрация паров (CVI): процесс, при котором материал покрытия проникает в поры графита для улучшения его свойств.

Полировка поверхности: сглаживание поверхности для снижения образования частиц и повышения чистоты.