RTP RYCHLÉ TEPLOTNÍ PROCESY (RAPID THERMAL PROCESSING)... 11

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "RTP RYCHLÉ TEPLOTNÍ PROCESY (RAPID THERMAL PROCESSING)... 11"

Transkript

1 1 ÚVOD... 8 POSTUP VÝROBY SOLÁRNÍCH ČLÁNKŮ VÝROBA MONOKRYSTALICKÉHO KŘEMÍKU Kelímkové metody Bez kelímkové metody ETAPY VÝROBY SOLÁRNÍCH ČLÁNKŮ... 9 RTP RYCHLÉ TEPLOTNÍ PROCESY (RAPID THERMAL PROCESSING) ZDROJE ZÁŘENÍ RTP V PRŮMYSLUU ROZDÍL MEZI CTP A RTP RTP VE FOTOVOLTAICE TYPY PECÍ RTP Pec pro jeden substrát IN-LINE pec RTP VYSOKOTEPLOTNÍ ŽÍHÁNÍ POMOCÍ RTP KLASIFIKACE PORUCH INTERSTICIÁLNÍ KYSLÍK MOŽNOSTI MĚŘENÍ INTERSTICIÁLNÍHO KYSLÍKU VLIV RTA NA OBJEMOVOU DOBU ŽIVOTA CZ KŘEMÍKU RTD RYCHLÁ TEPLOTNÍ DIFÚZE SPIN-ON TECHNOLOGIE PRO DIFÚZI CHARAKTERISTIKA SOD PRO RTD... 6 PASIVACE SOLÁRNÍHO ČLÁNKU KLASICKÝ OXIDAČNÍ PROCES CTO RYCHLÁ TEPLOTNÍ OXIDACE... 5 RTA PŘI ÚPRAVĚ ZADNÍ STRANY SOLÁRNÍHO ČLÁNKU (BSF) ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI HLINÍKOVÁ BSF EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST PŘÍPRAVA EXPERIMENTU Materiál pro zkoušku Výběr nejvhodnější skupiny na vysokoteplotní žíhání Doba života pro skupinu 1 a Příprava materiálu pro proces vysokoteplotního žíhání EXPERIMENT VYSOKOTEPLOTNÍHO ŽÍHÁNÍ V DUSÍKU Návrh teplotního profilu Naměřené výsledky po žíhání VYHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ Výtěžnost procesu Optické vyhodnocení Faktorová analýza Analýza rozptylu - grafická Diagram příčin a následků ZÁVĚR POUŽITÁ LITERATURA

2 1 Úvod Rychlost výrobních procesů a cena v mikroelektronické výrobě dala vzniknout technologii rychlé teplotní procesy RTP (RTA). Technologie, která dokáže urychlit většinu vysokoteplotních procesů v mikroelektronice. Tato práce je zaměřena na popsání jednotlivých procesů v technologii RTP a to v závislosti na využitelnosti pro výrobu solárních článků. V praktické části byly ověřeny charakteristické vlastnosti jednoho z procesu, a to konkrétně vysokoteplotního žíhání křemíkových substrátů v dusíkové atmosféře. Toto žíhání podle teoretického předpokladu má značný vliv na dobu života nosičů. Celý proces byl odzkoušen v čistých prostorech společnost Solartec s.r.o v Rožnově pod Radhoštěm. K realizaci byla použita rychlá žíhací pec SHS1000, jedná se o pec pro jeden substrát o maximální velikosti šesti palců. Její přínos tkví ve variabilitě, pomocí ní lze odzkoušet různé mikroelektronické procesy v různých pracovních plynech. Podařilo se také navázat kontakt a případnou spolupráci s University of Notre Dame, kde se také experimentům s RTA technologií věnují. Ovšem nemají takové podmínky jako ve společnosti Solartec s.r.o. Na experimenty využívají nejen monokrystalický křemík, který je pro nás primární, ale i další materiály jako na příklad Ge, GaAs, InP a další. 8

3 Postup výroby solárních článků Standardní technologie výroby solárních článků může být seřazena do následných procesních postupů: 1.Výroba monokrystalického křemíku.výroba solárních článků z monokrystalického křemíku 3.Zapouzdření solárních článků do modulu odolnému proti povětrnostním vlivů.1 Výroba monokrystalického křemíku.1.1 Kelímkové metody Tažení monokrystalu metodou Czochralskího (CZ) - nejčastěji využívaná metoda. Bridgemanova metoda - využívá se grafitové lodičky, která se vytahuje z odporové pece..1. Bez kelímkové metody U bez kelímkové metody se používá zonální tavby (float zone). Povrchové napětí umožňuje existenci roztavené zóny na konci dvou svislých křemíkových tyčí.. Etapy výroby solárních článků 1. Povrchové čištění a leptání (může být přidána i textura). Difúze pro p-n přechod (dopantem je většinou fosfor) 3. Kontaktování přední a zadní strany 4. Nanesení antireflexní vrstvy (ARC) [6] Obr. 1: Struktura křemíkového solárního článku [6] 9

4 Na obr.1 je znázorněna struktura vybraného solárního článku, ten využívá celoplošného zadního kontaktu a různé technické specifikace (např. vrstvu p + ). Antireflexní vrstva bývá vytvořena depozicí nitridu křemíku. 10

5 3 RTP rychlé teplotní procesy (Rapid Thermal Processing) Podstatný rozdíl mezi tepelnými zdroji z hlediska jejich působení na okolí je čas ve kterém působí energie. t 1 = s. D kde s je délka teplotní difúze nebo délka vzorku a D je difúzní konstanta. Teplotní závislost křemíku na čase se pohybuje okolo mikrosekund až milisekund a závisí na velikosti D, na hloubce absorpce záření, které dopadá na substrát a dopuje polovodič, a také zavisí na vlnové délce záření. Teplotní procesy můžeme rozdělit do tří skupin podle času procesu: Adiabatické procesy používá se vysokoenergetický laser, tomu odpovídá čas ns, což je méně než je potřebné pro křemík teplotní gradient až10 sekund a mají vysoký vertikální 4 Termický tavidlový proces čas tohoto procesu je 10 až10 sekund, tedy pro aplikaci na křemík vhodný. Realizace je za pomocí CW laseru a elektronového paprsku. Hlavní nevýhodou této metody jsou deformace vzniklé tepelným pnutím, z důvodu velkého teplotní gradient. Isotermický tavidlový proces impuls je dlouhý s. Tedy čas pro tento proces je daleko delší než je pro křemík potřebný. Teplotní gradient procesu je minimální. Zdroje záření jsou mnohem efektnější než impulsní lasery, jsou to halogenové lampy, plazma a elektronový paprsek.[3] Z obr. je patrné, že nejlepší kritéria pro aplikace u polovodičů splňuje isotermický proces. 11

6 Obr. : Zleva: časové působení jednotlivých zdrojů, prostorové teplotní rozdělení, hloubka vniku záření, celkové teplotní rozdělení ve v vzorku [3] Hlavní využití RTP v průmyslu: - Rapid Thermal Anneal (RTA) Rychlí teplotní ohřev - Rapid Thermal Oxidation (RTO) Rychlá teplotní oxidace - Rapid Thermal Nitridation (RTN) (and oxynitrides) Rychlá teplotní nitridace - Rapid Thermal Diffusion (RTD) Rychlá teplotní difúze - Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition (RTCVD) - Rychlá chemická deposice z par - Contact formation kontaktování - Crystallization krystalizace - Rapid Thermal Diffusion (RTD) with hydrogen - Rychlá teplotní difúze s vodíkem, používá se na odstranění nečistot a defektů Výhody RTP: - možnost procesu s velkoplošnými substráty - minimální přerozdělení příměsi, minimální Dt difúzní délka s maximálním difúzním koeficientem D (vysoká teplota) umožňuje opravit defekty z iontové implantace 1

7 Nevýhody RTP: - nikdy neznáme přesnou teplotu - teplotní podmínka rovnováhy může být modelována a předpovídána obtížně - jednotné zahřívání je kritické, protože může docházet k teplotnímu namáhání Nestejnorodost RTP ve výrobě solárních článků vystává z mnoha zdrojů: Substráty jsou chemicky texturované z důvodu minimálního odrazu. Nicméně, protože textura je závislá na orientaci, zrna s rozdílnou orientací mají rozdílný odraz a vlastnosti světelného rozptylu. Tudíž pro pokrytí difúzí na vytvoření prostorově teplotně odlišná. + N přechodu RTP může být V substrátu (např. při kontaktním ohřevu) může být teplotní nestejnorodost ve velkém rozsahu, protože metalizace na solárním článku bývá μm pro síť (spodní kontakt) a 1 mm pro bus bars (vrchní kontakt). Dále ještě, síťotiskový kontakt je 5-50 μm tlustý. Teplotní množství a optické stínění způsobí rozsáhlé postranní variace v teplotě.[8] 3.1 Zdroje záření RTP v průmyslu Wolframově halogenové lampy: tento systém má poměrně velkou životnost, tím je chápána životnost wolframově halogenových lamp. Vyzařuje v IR spektru. (nejpoužívanější v praxi) Výbojka s Arc ušlechtilým plynem: rozžhavená křemíková roura je kontaktována s ušlechtilým plynem (nebo jeho sloučeninou). K zapálení ionizovaného plynu dochází vysokým napěťovým impulsem. Jedna výbojka může přenášet obrovský stejnosměrný proud. Výsledkem je velmi intenzivní světlo s vysokou teplotou. Jedná se o zářič VUV.[8] 3. Rozdíl mezi CTP a RTP CTP (classical thermal processing) klasický tepelný proces Hlavní výhodou RTP oproti CTP je nízká cena, malá spotřeba energie, vysoká výkonnost a použitelnost nejen na solární články, ale také na integrované obvody. [3] 13

8 Tab.1: Další rozdíly mezi RTP a CTP [3] RTP Studené rozhraní Nízká tepelná dávka Krátké vysokoteplotní cykly Nástroj pro jediný proces Fotonové spektrum VUV až IR CTP Teplé rozhraní Vysoká tepelná dávka Dlouhé teplotní cykly Vícenásobné procesy Fotonové spektrum IR 3.3 RTP ve fotovoltaice V klasických procesech je teplota na substrátu a v peci (v okolí) stejná. U RTP tomu tak není. Spektrum záření pro pec (okolo C) se skládá z fotonů s vlnovou délkou infračervené a dlouhovlnné oblasti spektra záření. Záření v infračerveném spektru má za následek tepelnou reakci, kde molekuly v základním stavu jsou navýšeny do vyšší vibrační úrovně a disociuji, když je energie dostatečně koncentrovaná. Dalším znakem RTP je, že teplota substrátu je nižší, teplota žhavícího vlákna je vysoká. Na příklad: teplota halogenových lamp je 3000 C, a teplota substrátu je C.[3] 3.4 Typy pecí RTP Pece se rozlišují především podle typu vsázení a počtu zpracováných substrátů na jeden cyklus Pec pro jeden substrát Námi používaná pec je SHS (Superheat) 1000, která používá pro svou činnost pracovní atmosféru (např. dusík, kyslík...) a jako zdroj záření jsou použity wolframově halogenové lampy. Spektrum této pece je pouze IR. Reaktor má zlatý nátěr pro vysoký odraz a je ochlazován vodou. V reaktoru je komůrka z křemenného skla a v komůrce je umístěn držák, na který se umisťuje substrát. Držák substrátu může být typově různý, podle velikosti substrátu (standard: 3, 4, 5 a 6 ). Substráty jsou ozařovány 1 wolframově halogenovými lampami, které jsou součástí reaktoru, z toho 10 je nad substrátem a 11 pod. Ze zadní strany krystalové komůrky je přiveden pracovní plyn. Plyn opouští reaktor na přední straně, prostoru dveří. [3] 14

9 Infračervený pyrometr je umístěn pod substrátem. Pyrometr slouží ke sledování hodnot teploty pro daný substrát přes okénko. Na svém výstupu má analogový signál určující teplotu substrátu. Pro substráty s odlišným součinitelem vyzařování se musí pyrometr překalibrovat za pomocí termočlánku. Hodnoty napětí pyrometru se uloží do souboru, a pak jsou jen načítány pro linearizaci pyrometru pro daný typ substrátu. Pyrometr dosahuje značné přesnosti po překročení teploty 800 C. Linearizaci, výpočet a digitalizaci uskutečňuje AT jednotka. [4] Obr. 3: Schéma průřezu krystalovou komůrkou [3] SHS 1000 je vyvinut tak, aby se uplatnil v různých aplikacích pro polovodičový průmysl. Substráty jsou zahřívány na krátkou dobu (sekundy až minuty) s kontrolou teploty, což je podstata RTP. Rychlé ohřátí a zchlazení je nedosažitelné v běžných technologiích. SHS 1000 je navrhnuto tak, aby při standardním procesu zvládlo 60 substrátů za hodinu. Obsluha je zajištěna pomocí PC. Veškeré operace je možno ovládat za pomocí klávesnice. Naprogramování a diagnostické funkce jsou uzamknuty bezpečnostním kódem. Uživatel může vytvářet vlastní postupy (recepty) pro chod systému. SHS 1000 je všestranný nástroj, který může být použit pro mnohé aplikace: oxidační přetavení, implementační ohřev polykrystalu křemíku, žíhání křemíku, kontaktní legování, implantující ohřev AgAs, implementující ohřev monokrystalu křemíku a mnohé další aplikace, které jsou momentálně ve stádiu testování. Software pro zprávu a řízení SHS 1000, běží pod operačním systém DOS. Z tohoto softwaru je možný barevný grafický výstup daného procesu. [4] 15

10 Parametry: - pracovním plynem může být : kyslík, dusík, čpavek, plynný hydrogen chloridu a argon - použitý plyn se musí nastavit v softwaru - pracovní teplota je v rozsahu C, maximální teplota je 1400 C, s přesností na plus mínus 7 C - pec absorbuje pouhých 10 % záření z halogenových lamp - teplotní změna:10 00 C/s [4] 3.4. IN-LINE pec RTP Tento druh pece je určen na sériovou výrobu (100 substrátů za hodinu a více). Máme dvě možnosti jak realizovat vysoký výkon RTP systému. První cesta je použít komůrku pece pro více substrátů současně a to i s rozdílnými velikostmi. Druhý přístup je založen na ohřevu a omezeném čase, při němž se substráty ohřívají v peci při vysoké teplotě. Typický časový interval je od minut do 6 minut. Samozřejmě pro různé procesy je čas různý, především u POCl 3 difúze musí trvat kratší dobu. Mimo samotnou komůrku mohou být systémy RTA rozšířeny o ochlazovací systém, krátkovlnné ozařování etc. Tyto nástroje ovšem nejsou vždy podmínkou. Délka pece je okolo 5 metrů. Samotné substráty se naskládají na pás, který se pohybuje v komůrce. Jak je z obr. 4 patrné transportní pás se pohybuje určitými komůrkami. Jednotlivé části mají různou funkci: ochlazovací systém, difúzní, RTA jednotka, dopalování. Samotný ohřev je proveden za pomocí rtuťových lamp (fialové na obrázku) a THL. THL je zkratka pro wolframově-halogenové lampy, které na rozdíl od rtuťových lamp jsou po celé délce komůrky. Další parametry jsou obdobné jako u SHS 1000, např. teplota substrátu je kontrolována pyrometrem; pracovním plynem může být dusík, kyslík etc.[5] 16

11 Obr. 4: Schéma průřezu pecí [5] 17

12 4 Vysokoteplotní žíhání pomocí RTP Velikost doby života minoritních nosičů náboje v objemu krystalického křemíkového solárního článku je velmi významný parametr určující vlastnosti článku. Největší vliv na životnost nosičů náboje v křemíkovém substrátu (ať již připravené Czochralského nebo Float zone metodou) představují tzv. generačně-rekombinační centra. Hlavními zdroji těchto center jsou především: - Prvky příměsí: kyslík a uhlík v substituční poloze - kovové nečistoty (železo, nikl, kobalt, molybden, chrom a měď) - vysoký obsah krystalografických defektů (např. dislokace). Pro odstranění těchto zdrojů lze aplikovat některé vysokoteplotní procesy, jejichž výsledkem je výrazné zredukování těchto rekombinačních center. [14] 4.1 Klasifikace poruch Druhy poruch krystalové mřížky dělíme podle jejich tvaru na bodové (malé ve všech rozměrech), čárové (malé ve dvou rozměrech, relativně protažené v třetím rozměru), plošné (malé v jednom rozměru, mající tvar tenkých listů) a objemové (mají nezanedbatelnou velikost ve všech třech rozměrech). [13] Tab. : Rozdělení poruch [13] Typ Dimenze Příklady Bodové 0 vakance, intersticiály a Frenkelovy defekty Čárové 1 dislokace(hranové a šroubové) a dislokační smyčky Plošné vrstvené chyby, dvojčatění, hranice zrn objemové 3 precipitáty (kyslíkové a kovové), prázdná místa 4. Intersticiální kyslík Atomy kyslíku jsou v krystalu křemíku v intersticiálních polohách, tedy mimo uzly krystalové mříže. Obsah kyslíku v křemíkové desce má zásadní vliv na objemovou getraci (internal gettering) záchyt atomů kovů v okolí precipitátů (shlucích atomů způsobujících pnutí krystalové mříže) kyslíku v krystalu. Maximální rozpustnost kyslíku v křemíku je v blízkosti teploty tání 1400 ºC. S klesající teplotou rozpustnost kyslíku v pevné fázi řádově klesá a uvolněný kyslík tvoří precipitáty. Kyslík se do taveniny dostává rozpouštěním stěny křemenného kelímku, při výrobě monokrystalu křemíku Czochralskího metodou. Většina kyslíku (nad 95%) se odpaří z volné hladiny taveniny, zbytek se zabuduje do krystalové mříže křemíku 18

13 s výraznou preferencí intersticiálních poloh. Obsah intersticiálního kyslíku v krystalu je tak ovlivněn čtyřmi faktory: a) rozpouštěním stěny křemenného kelímku b) prouděním taveniny v křemenném kelímku c) vypařováním kyslíku z volné hladiny taveniny d) podmínkami na fázovém rozhraní krystal/tavenina Všechny tyto faktory spolu navzájem souvisejí. Míra rozpouštění stěny křemenného kelímku závisí na typu křemenného kelímku ( přírodní, s vnitřní inertní vrstvou, syntetický) a na proudění taveniny. [1] 4.3 Možnosti měření intersticiálního kyslíku Experimentálně bylo zjištěno, že zvýšený obsahu kyslíku v křemíkovém substrátu lze detekovat pomocí metody μ PCD (Microwave Photoconductance Decay). Monokrystalický křemík, vyrobený CZ metodou s vysokým obsahem intersticiálního kyslíku, bude mít na výsledném obrázku z měření výrazné vzory soustředných prstenců (swirls). Nukleárními centry pro vznik defektů prstencového typu jsou bodové poruchy v růstových pásech CZ monokrystalů. [14] Obr. 5: Křemíkové monokrystalické desky s typickými vzory soustředných prstenců z CZ ingotu; výsledek měření metodou μ PCD [14] 19

14 4.4 Vliv RTA na objemovou dobu života CZ křemíku Hlavní problém materiálu jsou metastabilní defekty, které degradují dobu života minoritních nosičů ozáření nebo přechodovou injekci. Kompletním obnovení je možné ohřevem při nízké teplotě okolo 00 C. Bylo ukázáno, že koncentrace defektů a stabilizace doby života Cz-Si materiálů po degradaci ozářením může být zvýšená RTP. Doba maximální teploty má značný vliv na stabilizaci doby života po degradaci ozářením. Optimální pracovní teplota byla stanovena na 900 C s procesním časem 10s. Při teplotě 950 C stabilizace doby života rapidně klesla. Důležitý je také vliv po sobě jdoucích dvou vysokoteplotních kroků na stabilizaci doby života. Pro příklad: stabilita doby života byla zvýšena z 14 μs na μs po ohřevu s optimalizovaným procesem, ale potom došlo ke zmenšením na 11 μs neoptimalizovaným teplotním krokem. Opačný příklad: ze 14 μs na 9 μs neoptimalizovaným procesem a následovně zvýšení na 0 μs optimalizovaným procesem. Častěji se tedy využívá optimalizovaných teplotních kroků a dochází ke zvětšení napětí naprázdno a proudu na krátko. [3] 0

15 5 RTD rychlá teplotní difúze Difúzi v křemíku je nezbytné krokovat. Kontrola koncentrace, přechodu hloubka, homogenita, reprodukce a zmenšovaní nákladů jsou hlavní cíle v této oblasti. RTD je jedna z metod difúze, která je značně využívána pro solární články. Nejpoužívanější je především difúze fosforu a boru.[3] Základními trendy při kontaktování a pasivaci jsou: - pod metalickým kontaktem musí být n vrstva hluboká a středně dopovaná - pod pasivační vrstvou musí být n vrstva slabší a mírně dopovaná Tento problém řeší technologie LDD lokální hloubková difúze. [7] Obr. 6: Struktura LDD [7] Dotační difúzní zdroje : Plynné zdroje: AsH 3, PH 3, B H 6 Tuhé zdroje: BN, NH 4H PO4, AlAsO 4 Spin-on: SiO + dotační oxidy Kapalné zdroje: používají se probublávající soustavy a plyny jako jsou kyslík a dusík Ve srovnání s iontovou implantací má tepelná difúze následující klady a zápory: Přednosti: - dobrá homogenita koncentrace příměsí - minimální koncentrace vzniklých poruch a deformací - rychlost i při vysokých koncentracích - relativně laciné zařízení 1

16 Nevýhody: - vysoká teplota operace (až 100 C) - malé koncentrační gradienty [9] 5.1 Spin-on technologie pro difúzi Spin-on dopant (SOD) se nanáší na povrch polovodičového materiálu. Výhody SOD jsou: jednoduchost kontroly koncentrace a hloubky přechodu, vhodnost pro soudobou difúzi s pomocí masky a nízká cena. SOD jsou zejména spin-on skla, které mají dotační atomy začleněny v chemických vazbách, jako jsou SiO P O5, SiO BO3 a SiO a další skla a organické složky. Pracovně nejvhodnější jsou fosforové příměsi jako zdroje n-typu a bor, Al/B, Ga/B příměsi jako zdroje p-typu.[3] Obr. 7: Realizace spin-on technologie: a) nanesení dopadů b) vypálení c) teplotní zpracování [3] Optimální rychlost rotace při nanášeném filmu je závislá od velikosti substrátu a viskozity nanášeného SOD, protože film musí být jednotný a nesmí být nanesen ze zadní strany substrátu. Pokrytý substrát musí být vystaven teplotě 100 C po dobu 10 min. pro odpaření rozpouštědla a potom následuje zahřátí na 00 C na 15 min. pro odstranění nadměrného množství rozpouštědla. Následující krok je teplotní ošetření s vysokou teplotou z důvodů difúze. Fosforové dopantové atomy začínají difundovat po překročení teploty 850 C. Čas a teplota difúze jsou závislé na druhu a koncentraci SOD. Po účinkování rozdílných teplot se zbytkový SOD na substrátu přemění na fosforo-křemíkové sklo (cca min.) nebo na borokřemíkové sklo. [3] 5. Charakteristika SOD pro RTD Difúze na p-typu se provádí pomocí fosforu a na n-typu pomocí boru. Na začátku se substrát očistí, pak následuje nanesení filmu pomocí spin-on technologie (fosforu či boru). Po zapečení 00 C po dobu 15 minut následuje RTA. Stoupající a klesající gradient teploty se

17 používá 100 C/s. Jako inertní plyn se využívá N. Fosfor difunduje při teplotě mezi 850 C až 105 C pro procesní čas mezi 10 až 80 sekund a bor difunduje při teplotě 1000 až 1100 C při čase sekund. Po difúzi se deponovaný film oxidu křemičitého se odstraní leptáním v kyselině fluorovodíkové. Tloušťka filmu je dána: - stupeň rozpustnosti - viskozitou - rychlostí SOD Výhody - jednoduchost - nízké náklady Nevýhody - vzorek nelze analyzovat mezi závěrečnými kroky procesu - dochází ke vzniku mechanického napětí na filmu po vypečení [3] 3

18 6 Pasivace solárního článku Pro dosažení vysoké učinnosti solárních článků, nízké povrchové rekombinace a vysoké doby života je pasivace povrchu substrátu nezbytná. Pasivace se vytváří pomocí dvou procesů. A to, teplotní oxidací při vysokých teplotách (realizace za pomocí RTO/CTO vzniká SiO ) a depozicí tenkých pasivačních vrstev za nízkých teplot (<400 C, je možné požít PECVD - Plasma Enhanced Chemical Plasma Deposition plazmatická chemická depozice z par většinou se jedná o vrstvy z nitridu křemíku SiN x, karbidu křemíku SiC, ). K pasivaci se používá i kombinace obou vrstev jak oxidové, tak nitridové. Pasivační vrstva se nanáší na obě strany, přední i zadní, nebo jen na přední. Tenká vrstva SiO má mnohé výhody: zabraňuje vniknutí nečistot (B, P,As, Sb), výborný izolátor (ρ > 10 Ωcm, Eg > 9 ev), výborná povrchová pasivační kvalita, která je stabilní a reprodukovatelná. V solárních článcích se tedy SiO využívá jako pasivační vrstva a (nebo) jako součást antireflexní vrstvy na přední straně a jako pasivační a izolační vrstva na zadní straně. [3] 6.1 Klasický oxidační proces CTO Je běžný u klasických pecí při značně velké pasivační kvalitě vysokých teplot a dlouhých časů. [3] Sled operací je následný: SiO vrstvy. Používá se 1. Nepovinně se může vyčistit pec (doporučuje se použít smíchaný plyn z C H 3Cl3 a O při teplotě C ).. Vyčištění substrátu (na příklad pomocí RCA technologie). 3. Zavedení substrátu do pece s čistým suchým kyslíkem T 800 C. 4. Růst oxidační teploty v peci. 5. Oxidace ( C, O s % HCl nebo C H 3Cl3 ). 6. Post-oxidační ohřev v inertním plynu (dusík nebo argon) po dobu minut. 7. Vypouštění inertního plynu. 8. Snížení teploty ( T > 800 C). 9. Ohřev za pomoci pracovního plynu ( N s několika procenty H ) při 350 až 450 C, 30 minut. [7] 4

19 6. Rychlá teplotní oxidace Ve srovnání s klasickou oxidací, RTO redukuje oxidaci z 330 minut na 5 minut. Pasivační kvality jsou srovnatelné u obou technologií. Povrchová rekombinační rychlost z přední strany solárního článku může být efektivně snížena pomocí RTO z 4 x10 cm/s (pasivované). 5 7,5x 10 cm/s (nepasivované) na Další hlavní vlastností RTO je že není rozdíl v chemické struktuře při různosti technologie (RTO či CTO). Pracovní postup při RTO je následný: po čištění substrátu se tento vloží do krystalové komůrky. Po očištění komůrky N při pokojové teplotě se začne komůrka plnit kyslíkem. Poté je substrát zahřán na 400 C pomocí wolframovo halogenových lamp. Celkový průtok plynu během zahřívání by neměl překročit 3 slm (standardní litr za minutu). Teplota stoupá z 400 C na danou maximální teplotu. Gradient stoupající a klesající teploty se nastavuje běžně 35 C/s. Dochází k ustálení teploty, toto ustálení trvá sekund. Pak následuje klesání teploty na 600 C, zde dochází k vypnutí lamp. Následuje vpouštění N a míra toku N je zmenšována do konce procesu. Nakonec je záření vypnuto a komůrka se může použít znovu. [3] 5

20 7 RTA při úpravě zadní strany solárního článku (BSF) 7.1 Základní vlastnosti BSF (Back Surface Field) zadní povrchová oblast je jedna z technologii pro dosažení nízké efektivity rekombinační rychlosti na zadní straně solárního článku. Silně dopovaná oblast je umístěna ze zadní straně článku a vzniká tam koncentrační přechod + PP. Z teoretické úvahy vyplývá, že rozhraní mezi silně a slabě dopovaným povrchem vede k snížení povrchové rekombinační rychlosti. Tato technologie nejen zvětší výstupní proud a napětí, ale i zmenší odpor kontaktu na zadní straně. V praxi se používá nejčastěji hliník nebo bor. BSF se nachází poblíž zadního kontaktu. Zadní kontakt může být navrhnut i tak, aby odrážel dlouhé vlny. Takovéto zadní reflektory můžou zvýšit výkon.[1] Tab. 3: Rozdílné vlastnosti prvků pro BSF [3] VLASTNOSTI BOR HLINÍK Difúzní technologie Vysoká teplota a dlouhé trvání Nízká teplota a nízké trvání Hloubka průniku slabá hluboká Tavitelnost vysoká nízká Povrchová koncentrace vysoká nízká Rekombinace nízká vysoká Kontaktový odpor nízká vysoká 7. Hliníková BSF Používá se pro p-typový křemíkový substrát na lokální BSF. Eutektická teplota Al vrstvy je 577 C. Při této teplotě tají eutektické skladbové formy, které utvářejí depozitovaný hliník a požadované množství křemíku z krystalu. Se zvětšující teplotou je křemíková koncentrace v roztavené fázi rostoucí. Po té co substrát stráví krátký čas pod vysokou teplotou je ochlazován. Během tohoto ochlazení dochází k zpevnění mezivrstvy tekuté a pevné fáze, odchází p dopanty rekrystalizovaného křemíku, který je nynější Al-BSF. Tloušťka BSF může být vypočtena: W BSF δ Al = ρ SI F( T ) E 100 F( T ) 100 E 6

21 ,kde δ Al představuje množství Al depozice ρ Si 3 g / cm, je hustota Si, F(T) reprezentuje procenta atomů křemíku v roztavené fázi a vrcholovou teplotu ohřevu. E jsou procenta atomů křemíku při eutektické teplotě. Podle této rovnice W BSF se zvýšena nepatrně se s zvyšující se teplotou ohřevu, ovšem mnohem víc efektivní je zvýšení hodnoty Al depozice. Nejjednodušší cesta nanášení Al je sítotiskem. Na Al-BSF se používá teplota 800/850 C a čas kolem 1 minuty. Důvody pro využití BSF k depozici Al: Al-BSF se formuje při ohřevu za nízkých teplot (577 C). V kontrastu s B-BSF (bor), kde je zapotřebí vyšší teplota (>1000 C), která může být škodlivá v případě multikrystalového křemíku. Během ohřevu se do kapalné Al-Si vrstvy dostávají nečistoty z objemu substrátu segregací. Po rekrystalizaci Al-Si zůstává metalická Al vrstva, která reprezentuje dobrý ohmický kontakt na zadní straně. teplotu. Výhody použití RTP: Zlepši se Al-BSF homogenita způsobená rychlým stoupáním teploty přes eutektickou Vzrůst Al koncentrace, Al nemůže vydifundovat rekrystalizací křemíku díky rychlému růstu teploty Jedna nevýhoda Al-BSF vyplývá z dosti nízké rozpustnosti Al v Si, která je přibližně 3 cm pro 750 C a pro 1000 C cm [5]. 7

22 8 Experimentální část 8.1 Příprava Experimentu Materiál pro zkoušku Pro experiment byly připraveny 3 supiny monokrystalu křemíku. Jednotlivé skupiny desek byly po různých technologických úpravách a především s třemi druhy povrchů. Tab. 4: Vlastnosti substrátu - skupina 1 Typ Cz-Si, monokrystal; p-typ Rozměry pseudo-square; 10,5 10,5 mm; úhlopříčka 135 mm (4 ) Množství 8 ks Leptání v KOH 58 μm (vyšší letací teplota, delší leptací čas) Getrace ne Typ povrchové úpravy jemný lesk Bližší popis deformace na kraji desky Tab. 5: Vlastnosti substrátu - skupina Typ Cz-Si, monokrystal; p-typ Rozměry pseudo-square; 10,5 10,5 mm; úhlopříčka 135 mm (4 ) Množství 8 ks Leptání v KOH 11 μm (nižší leptací teplota, kratší leptací čas) Getrace ne Typ povrchové úpravy hrubý lesk Bližší popis vysoká rezistivita (~ 1 Ωcm) Tab. 6: Vlastnosti substrátu - skupina 3 Typ Cz-Si, monokrystal; p-typ Rozměry pseudo-square; 10,5 10,5 mm; úhlopříčka 135 mm (4 ) Množství 8 ks Leptání v KOH 9, μm (nižší leptací teplota, střední leptací čas) Getrace ano Typ povrchové úpravy textura Bližší popis - 8

23 8.1. Výběr nejvhodnější skupiny na vysokoteplotní žíhání Pro samotný výzkum možností RTA pece v oblasti vysokoteplotního žíhání jsou nevhodnější desky monokrystalu křemíku s vysokým obsahem kyslíku. Přímé měření obsahu intersticiálního kyslíku v substrátech nebylo možné provést. Ovšem dřívějším výzkumem se prokázalo, že při měření substrátu metodou μ-pcd mají desky charakteristické prstencové defekty, které odpovídají shlukům intersticiálního kyslíku. Metoda μ-pcd umožňuje zobrazení jednotlivých Si desek mapovým způsobem, přičemž jednotlivé barvy na mapě určují dobu života minoritních nosičů pro danou lokalitu, stupnice rozsahu doby života je uvedena vždy na spodní části obrázku. Obr. 8: Skupina 1 po změření metodou μ-pcd Obr. 9: Skupina po změření metodou μ-pcd Obr. 10: Skupina 3 po změření metodou μ-pcd Z obr.8, 9 a 10 je patrné, že nevhodnější skupina pro vysokoteplotní žíhání je skupina 1 pro srovnání použijeme také skupinu. 9

24 8.1.3 Doba života pro skupinu 1 a Desky byly před měřením na μ-pcd pasivovány v roztoku jódu v ethanolu pro minimalizaci vlivu povrchové rekombinace. Před pasivací roztokem byl nečistoty a možné zbytky kovů na povrchu leptány v lázni s nízkou koncentrací kyseliny fluorovodíkové (HF). Skupina je s vysokou pravděpodobností složena z dvou různých skupiny (řádově různá doba života). Z toho důvodu je i zkreslený průměr u této skupiny. Tab. 7: Doby života substrátů - skupina 1 před žíháním Číslo vzorku Střední hodnota τ effp * Median τ effp [μs] [μs] 1 5,737 5,4 5,945 5, ,853 5,69 4 5,356 5, ,966 5, ,85 5,98 7 6,059 5, ,76 5,588 průměr 5,808 5,674 τ effp *- doba života minoritních nosičů - počáteční Tab. 8: Doby života substrátů - skupina před žíháním Číslo vzorku Střední hodnota τ effp [μs] Median τ [μs] 1 10,679 10,45 17,01 187, ,37 10, ,641 8, ,7 19,4 6 8,55 8, ,14 168, ,195 14,557 průměr 68,769 75,67 effp Příprava materiálu pro proces vysokoteplotního žíhání Před procesem vysokoteplotním žíhání bylo nutné provést smytí nečistot a případných kovových částic z povrchu substrátu. Mytí proběhlo sekvenčně-leptacím procesem kyseliny sírové H SO 4, fluorovodíkové HF a kyseliny chlorovodíkové HCl s příslušnými proplachy v DEMI vodě v kaskádových vanách a následným odstředivým vysušením desek. 30

25 8. Experiment vysokoteplotního žíhání v dusíku 8..1 Návrh teplotního profilu Teplotní profil navrhujeme podle možností pece SHS1000, pomocí faktorové analýzy [10]. Základními faktory u jakýchkoliv rychlých teplotních procesů (RTP) jsou maximální teplota ( T max ), gradient růstu (ramp up) a klesaní teploty (ramp down), doba maximální teploty (time plateau). Tedy tři faktory A (= T max ), B (= ramp), C (= time plateau). Tab. 9: Rozpis jednotlivých faktorů T max [ C] Ramp [ C/s] Time plateau [min.] A1 = 1050 B1 = 30 C1 = A = 1100 B = 180 C = 5 Jednotlivé faktory jsou mezi sebou promíchány, jak stanový faktorová analýza. A to v pořadí A1B1C1, A1B1C, A1BC1, A1BC, AB1C1, AB1C, ABC1, ABC. Obr.11: Přibližný teplotní profil, který se mění podle parametrů A, B, C. Jak je patrné z obr. 11 jako inertní plyn volíme dusík, a to z důvodu jeho dostupnosti a jeho vhodných vlastností. 31

26 8.. Naměřené výsledky po žíhání Tab. 8 uvádí výsledky jednotlivých desek skupiny 1 po žíhání v dusíku. To samé platí také pro tab. 9, ovšem pro skupinu. Doba života se měřila pomocí μ PCD. Tab. 10:. Vlastnosti substrátu - skupina 1 po žíháním Číslo vzorku Střední hodnota τ effk * Median τ effk [μs] [μs] 1 8,41 6,938 10,36 10, ,866 1, ,719 9,48 5 8,556 9,31 6 8,06 8, ,8 7, ,719 6,593 průměr 8,864 8,883 τ effk *- doba života minoritních nosičů - koncová Tab. 11: Vlastnosti substrátu - skupina po žíháním Číslo vzorku Střední hodnota τ effk [μs] Median τ [μs] 1 7,815 8,357 38,834 8, ,758 9, ,518 7, ,367 3,1 6 4,91 4, ,034 6,59 8 6,873 7,543 průměr 16,39 15,571 effk 3

27 8.3 Vyhodnocení výsledků Výtěžnost procesu V tab. 1 a tab. 13 je uveden procentuální rozdíl doby života před žíháním a po žíhání. Δ střtřed hodnota τ eff = střtřed hodnota τ effk střtřed hodnota τ effp a následně: zisk střtřed hodnoty τ effp = Δ střtřed hodnota τ střtřed hodnota τ effp eff.100 [%] kde střední hodnota τ effk je střední hodnota τeff naměřená po procesu žíhání a střední hodnota τ effp je střední hodnota τ eff naměřená před procesem žíhání. Stejný postup výpočtu požijeme i při zisku mediánu. Tab. 1: Vlastnosti substrátů - skupina 1 po žíháním, zlepšení Číslo vzorku Zisk střední hodnoty τ eff Zisk medianu τ [%] [%] 1 43,6 8,0 73,7 80,9 3 10,7 1,3 4 81,5 76,5 5 43,4 59,1 6 40,9 38,1 7 0, 31,0 8 17,3 18,0 průměr 5,9 56,7 eff Tab. 13: Vlastnosti substrátů - skupina po žíháním zlepšení/zhoršení Číslo vzorku Zisk střední hodnoty τ eff Zisk medianu τ [%] [%] 1-6,8-19,8-77,4-85,1 3-14,4-7,8 4-13,0-15,1 5-81,9-83,3 6-4,5-43,7 7-83,7-84,3 8-47,9-48, průměr -48,5-48,4 eff 33

28 8.3. Optické vyhodnocení Na obr. 1 a obr. 14 jsou zobrazeny substráty skupiny 1 před žíháním, je na nich patrný intersticialní křemík. Obr. 13 a obr. 14 představuje ty samé desky po žíhání. Vzory soustředných prstenců intersticiální kyslíku byly odstraněny. Obr. 16 a obr. 18 určuje desky bez zvýšeného obsahu intersticiálního kyslíku, tedy zásupce skupiny před žíháním. Zde došlo ke značnému zhoršení desek, jak je patrné z obr. 17 a obr. 19. Skupina 1 Obr.1: Substrát č.1 před RTA v N Obr.13: Substrát č.1 po RTA v N (median τ eff = 5,4 μs) (median τ eff = 6,938 μs) Obr. 14: Substrát č.4 před RTA v N Obr. 15: Substrát č.4 po RTA v N (median τ eff = 5,371 μs) (median τ eff = 9,48 μs) 34

29 Skupina Obr. 16: Substrát č. před RTA v N Obr. 17: Substrát č. po RTA v N (median τ eff = 187,99 μs) (median τ eff =8,035 μs) Obr. 18: Substrát č.6 před RTA v N Obr. 19: Substrát č.6 po RTA v N (median τ eff = 8,834 μs) (median τ eff =4,977 μs) 35

30 8.3.3 Faktorová analýza Pomocí faktorové analýzy [10] nastavuji 3 faktory, které jsou uvedeny v kapitole Pro analýzu jsem vybral pouze skupinu 1, z důvodu kladné zisku doby života. Skupina měla záporný zisk, proto je pro další analýzu nevhodná. Jako zkoumanou hodnotu využiji zisk střední hodnoty τ eff, která je uváděna v procentech. Tab. 14 ukazuje jaké hodnoty se dosahují změnou parametrů A, B, C. A1 Tab. 14: Faktorová analýza pro doby život SiD B1 B B1 B C1 C C1 C C1 C C1 C A1B1C1 A1B1C A1BC1 A1BC AB1C1 AB1C ABC1 ABC (1) c b bc a ac ab abc 43,6 % 73,7 % 10,7 % 81,5 % 43,4 % 40,9 % 0, % 17,3 % R1 R R3 R4 R5 R6 R7 R8 Pro zjištění přechodu z A1 do A: Z A = a + ac + ab + abc (1) c b bc = 43,4 + 40,9 + 0, + 17,3-43,6-73,7-10,7-81,5 = - 179,7 % A To samé platí i pro parametry B1 a B: Z B = b + bc + ab + abc (1) c a ac = 10,7 + 81,5 + 0, + 17,3-43,6-73,7-43,4-40,9 = 0,1 % A samozřejmě i pro faktory C1 a C: Z C = c + bc + ac + abc - (1) b a ab = 73,7 + 81,5 + 40,9 + 17,3-43,6-10,7-43,4-0, = 3,5 % Obdobně se vypočístá interakce mezi jednotlivými faktory: Z AB = (1) + c + ab + abc b - a- bc ac = 43,6 + 73,7 + 0, + 17,3-10,7-43,4-81,5-40,9 = - 113,7 % Z AC = (1) + b + ac + abc c a - bc ab = 43,6 + 10,7 + 40,9 + 17,3-73,7-43,4-81,5-0, = - 14,3 % Z BC = (1) + a + bc + abc c b - ac ab = 43,6 + 43,4 + 81,5 + 17,3-73,7-10,7-40,9-0, = - 51,7 % 36

31 Je možné vypočíst i interakci všech 3 faktorů na ráz: Z ABC = c + b + a + abc (1) - bc- ac ab = 73,7 + 10,7 + 43,4 + 17,3-43,6-81,5-40,9-0, = 50,9 % Analýza rozptylu - grafická Interakci mezi dvěma faktory lze také vyhodnotit graficky. Toto vyhodnocení nedává přesný výsledek jako faktorová analýza, ovšem je názornější. Interakce mezi parametry A a B při různém C znázorněna na obr. 0 a obr. 1. Podle [15] je na obr. 0 je silná interakce a obr. 1 odpovídá slabé interakci. Interakce AB při C Zisk [%] Rampování [ C/s] Obr. 0: Interakce AB při C1 37

32 Interakce AB při C Zisk [%] Rampování [ C/s] Obr. 1: Interakce AB při C Jednotlivé body odpovídají jedné hodnotě při experimentu, pro kterou jsou nastavené různé faktory A, B i C. Na obr. a obr. 3 je znázorněna interakce BC. U obr. je interakce silná, ovšem interakce na obr. 3 není žádná. Interakce BC pro A Zisk [%] Rampování [ C/s] Obr. : Interakce BC při A1 38

33 Interakce BC pro A Zisk [%] Rampování [ C/s] Obr. 3: Interakce BC při A Interakce pro parametry AC je silná při B1, obr. 4, a slabá při B obr. 5. Interakce AC pro B1 Zisk [%] Doba max. teploty [min.] Obr. 4: Interakce AC pro B1 39

34 Interakce AC pro B Zisk [%] Doba max. teploty [min.] Obr. 5: Interakce AC pro B Diagram příčin a následků Diagram příčin a následků (Ishikawův diagram nebo také rybí kost ) je určen na odhadování vztahů mezi příčinami a následky v procesu. Slouží k odhalování následných nedostatků v procesu a podle možností napomáhá k jejich minimalizaci [11]. Obr. 6: Diagram příčin a následků 40

35 Z obr. 6 je patrné, že na náš experiment nepůsobí jen na stanovené faktory, ale také faktory, jenž nelze nastavit. Faktor prostředí při tomto experimentu je značně omezen, jelikož celý experiment proběhl v čistých prostorách. Tyto prostory mají řízení teploty, vlhkosti a prašnosti. 41

36 9 Závěr Hlavním přínosem práce je odzkoušení a ověření jednoho z procesů, jehož vhodnost aplikace byla ověřována na peci SHS Jedná se o vysokoteplotní žíhání v dusíkové atmosféře. Při žíhání jde především o odstranění intersticiálního kyslíku, který je vázán do typických prstencových tvarů. Z optických výsledků je patrné, že intersticiální kyslík byl rozptýleny do substrátu, což mělo vliv na zvýšení doby života u skupiny 1. Také je patrné, že existuje teoretická hodnoty doby života desek před žíháním. Při výběru substrátu s vyšší dobou života než je tato hodnota, dochází ke snižování doby života vlivem procesu žíhání, vázání nečistot do objemu křemíku. Naopak u desek s dobou života před touto hodnotou dochází ke zvyšování doby života vlivem procesu žíhání. Tento bod bude určen navazujícími experimenty. Podle literatury [3] se na úspěšnosti jakéhokoliv procesu RTA značně podílí klesající gradient teploty substrátu. V našem případě nebylo možné teoreticky předpokládaný klesající gradient dodržet z technických důvodů, což neumožňuje způsob měření přímo na zařízení. Pyrometr, který měří teplotu substrátu je vhodný na měření teplot vyšších jak 500 C. V této oblasti skutečně klesající gradient teploty odpovídal teoretickému předpokladu. Pod hodnotu 500 C už neodpovídala naměřená teplota nastavenému gradientu. Procentuální zisk doby života u skupiny 1 se pohyboval od 17,3 % po 10,7 %. Což jsou hodnoty střední, tedy zprůměrňované, které nezcela odpovídají samotným zlepšením vlastností substrátu. Důležité je, aby tato hodnota byla co možná nejhomogenněji rozprostřena po substrátu. U skupiny došlo ke zhoršení doby života nejradikálněji až o 83,7 %. Z faktorové analýzy vyplývá, že nejpodstatnějším parametrem ze tří základních, jimiž jsou vzestupný a sestupný gradient teploty, maximální teplota a doba maximální teploty, je právě nastavení maximální teploty. Je patrné, že všeobecně je interakce mezi parametry vysoká, kromě interakce mezi dobou maximální teploty a maximální dobou maximální teploty, kde je naopak nízká. Podobné výsledky dostáváme i pomocí analýzy rozptylu, ta nám dovolí jen pozorovat interakci mezi jednotlivými parametry. Odlišné výsledky od faktorové analýzy dostáváme při interakci mezi maximální teplotou a dobou teploty. Podle faktorové analýzy se jedná o velmi slabou interakci, a podle analýzy rozptylu o střední interakci. Jak vyplývá z faktorové analýzy zvýšením maximální teploty dojde ke značnému zhoršení doby života minoritních nosičů při žíhání desek v dusíku. Což je v souladu s [3], kde je stanovena vhodná hodnota pro práci s deskami na 900 C. V literatuře [1] byla uvedena vhodná teplota na žíhání okolo 1100 C a jak patrné z mého experimentu tato teplota není vhodná pro žíhání v pecí RTA SHS Vhodnější jsou teploty nižší. 4

37 Na tuto práci bude navazovat série dalších experimentů, jako jsou žíhání v dusíku při nižších teplotách, žíhání v argonu, suchá oxidace, difúze z různých zdrojů (např. spin-on), BSF, kontaktování a další. Cílem je experimentální ověření možností pece RTA SHS1000 při výrobě solárních článků. 43

38 10 Použitá literatura [1] GREEN, M. A. Solar cells. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, stran. ISBN [] SZENDIUCH, I. Mikroelektronické montážní technologie, Brno: VUTIUM Nakladatelství VUT v Brně, stran. ISBN [3] YOUN, J. L. Rapid Thermal Processing of Silicon Solar Cells - Passivation and Diffusion. [cit ]. Dostupné z WWW: [4] User s Manual SHS1000 [5] PETERS, S. Rapid Thermal Processing of Crystalline Silicon Materials and Solar Cells. [cit ]. Dostupné z WWW: [6] MARKVART, T. Solar electricity, Chichester (UK): John Wiley & sons, LTD, stran. ISBN [7] GOETZBERGER, A., KNOBLOGH, J., VOß, B. Crystalline silicon solar cells, Chichester (UK) : John Wiley & sons, LTD, stran. ISBN [8] DOOLITLE, A. Rapid Thermal Processing. [cit ]. Dostupné z WWW: [9] VOVES, J. Přednáška č.9 předmětu TCAD. [cit ]. Dostupné z WWW: [10] MAIXNER, L. Navrhování automatických výrobních systémů, Praha: SNTL nakladatelství technické literatury, stran. ISBN neuvedeno [11] SZENDIUCH, I. Základy technologie mikroelektronických obvodů a systémů, Brno: VUTIUM Nakladatelství VUT v Brně, stran. ISBN [1] LORENC, M., ŠIK, J., VÁLEK, L. Technologie růstu monokrystalu křemíku Czochralskiho metodou. [cit ]. Dostupné z WWW: [13] WOLF, S. Silicon processing for the VLSI era, Sunset Beach (U.S.A.): Lattice Press, stran. ISBN [14] ČECH, P. Výzkum vlivu krátkodobého vysokoteplotního žíhání křemíkových substrátů ze zvýšeným obsahem intersticiálního kyslíku v dusíkové atmosféře na elektrické vlastnosti substrátu. Rožnov pod Radhoštěm stran. Technická zpráva. A11_dílčí zpráva. SOLARTEC s.r.o. [15] FAJMON, B., KOLÁČEK, J. Pravděpodobnost, statistika a operační výzkum. Brno stran. 44

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ OMEZENÍ DEFEKTU V SI SUBSTRÁTECH METODOU RYCHLÝCH TEPELNÝCH PROCESU

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ OMEZENÍ DEFEKTU V SI SUBSTRÁTECH METODOU RYCHLÝCH TEPELNÝCH PROCESU VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV MIKROELEKTRONIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF

Více

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření Otázky pro samotestování Téma1 Sluneční záření 1) Jaká je vzdálenost Země od Slunce? a. 1 AU b. 6378 km c. 1,496 x 10 11 m (±1,7%) 2) Jaké množství záření dopadá přibližně na povrch atmosféry? a. 1,60210-19

Více

Nauka o materiálu. Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky

Nauka o materiálu. Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky Nauka o materiálu Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky Opakování z minula Materiál Degradační procesy Vnitřní stavba atomy, vazby Krystalické, amorfní, semikrystalické Vlastnosti materiálů chemické,

Více

Nauka o materiálu. Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny

Nauka o materiálu. Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny Nauka o materiálu Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny Difuze v tuhých látkách Difuzí nazýváme přesun atomů nebo iontů na vzdálenost větší než je meziatomová vzdálenost. Hnací

Více

Technologie CMOS. Je to velmi malý svět. Technologie CMOS Lokální oxidace. Vytváření izolačních příkopů. Vytváření izolačních příkopů

Technologie CMOS. Je to velmi malý svět. Technologie CMOS Lokální oxidace. Vytváření izolačních příkopů. Vytváření izolačních příkopů Je to velmi malý svět Technologie CMOS Více než 2 000 000 tranzistorů v 45nm technologii může být integrováno na plochu tečky za větou. From The Oregonian, April 07, 2008 Jiří Jakovenko Struktury integrovaných

Více

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ Polovodič - prvek IV. skupiny, v elektronice nejčastěji křemík Si, vykazuje vysokou čistotu (10-10 ) a bezchybnou strukturu atomové mřížky v monokrystalu.

Více

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření Otázky pro samotestování Téma1 Sluneční záření 1) Jaká je vzdálenost Země od Slunce? a. 1 AU b. 6378 km c. 1,496 x 10 11 m (±1,7%) 2) Jaké množství záření dopadá přibližně na povrch atmosféry? a. 1,60210-19

Více

Lasery v mikroelektrotechnice. Soviš Jan Aplikovaná fyzika

Lasery v mikroelektrotechnice. Soviš Jan Aplikovaná fyzika Lasery v mikroelektrotechnice Soviš Jan Aplikovaná fyzika Obsah Úvod Laserové: žíhání rýhování (orýsování) dolaďování depozice tenkých vrstev dopování příměsí Úvod Vysoká hustota výkonu laseru změna struktury

Více

U BR < 4E G /q -saturační proud ovlivňuje nárazovou ionizaci. Šířka přechodu: w Ge 0,7 w Si (pro N D,A,Ge N D,A,Si ); vliv U D.

U BR < 4E G /q -saturační proud ovlivňuje nárazovou ionizaci. Šířka přechodu: w Ge 0,7 w Si (pro N D,A,Ge N D,A,Si ); vliv U D. Napěťový průraz polovodičových přechodů Zvyšování napětí na přechodu -přechod se rozšiřuje, ale pouze s U (!!) - intenzita elektrického pole roste -překročení kritické hodnoty U (BR) -vzrůstu závěrného

Více

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ III.

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ III. TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ III. NANÁŠENÍ VRSTEV V mikroelektronice se nanáší tzv. tlusté a tenké vrstvy. a) Tlusté vrstvy: Používají se v hybridních integrovaných obvodech. Nanáší

Více

Obloukové svařování wolframovou elektrodou v inertním plynu WIG (TIG) - 141

Obloukové svařování wolframovou elektrodou v inertním plynu WIG (TIG) - 141 Obloukové svařování wolframovou elektrodou v inertním plynu WIG (TIG) - 141 Při svařování metodou 141 hoří oblouk mezi netavící se elektrodou a základním matriálem. Ochranu elektrody i tavné lázně před

Více

VLIV PARAMETRŮ LASEROVÉHO POVRCHOVÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MIKROSTRUKTURU OCELÍ

VLIV PARAMETRŮ LASEROVÉHO POVRCHOVÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MIKROSTRUKTURU OCELÍ VLIV PARAMETRŮ LASEROVÉHO POVRCHOVÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MIKROSTRUKTURU OCELÍ JIŘÍ HÁJEK, PAVLA KLUFOVÁ, ANTONÍN KŘÍŽ, ONDŘEJ SOUKUP ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI 1 Obsah příspěvku ÚVOD EXPERIMENTÁLNÍ ZAŘÍZENÍ

Více

Glass temperature history

Glass temperature history Glass Glass temperature history Crystallization and nucleation Nucleation on temperature Crystallization on temperature New Applications of Glass Anorganické nanomateriály se skelnou matricí Martin Míka

Více

Fotovoltaické systémy

Fotovoltaické systémy Fotovoltaické systémy Prof. Ing. Vitězslav Benda, CSc ČVUT Praha, Fakulta elektrotechnická katedra elektrotechnologie 1000 W/m 2 Na zemský povrch dopadá část záření pod úhlem ϕ 1 6 MWh/m 2 W ( ϕ) = W0

Více

Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého

Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého Bariérový pochodňový výboj za atmosférického tlaku Štěpán Kment Doc. Dr. Ing. Petr Klusoň Mgr. Zdeněk Hubička Ph.D. Obsah prezentace Úvod do problematiky

Více

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY RYCHLÉ TEPLTOTNÍ PROCESY RAPID THERMAL PROCESSING JAN KORVAS

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY RYCHLÉ TEPLTOTNÍ PROCESY RAPID THERMAL PROCESSING JAN KORVAS VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV MIKROELEKTRONIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF

Více

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113 Sluneční energie, fotovoltaický jev Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113 1 Osnova přednášky Slunce jako zdroj energie Vlastnosti slunečního

Více

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření Metody využívající rentgenové záření Rentgenovo záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 2 Rentgenovo záření Vznik rentgenova záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá

Více

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenografie, RTG prášková difrakce

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenografie, RTG prášková difrakce Metody využívající rentgenové záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 Rentgenovo záření 2 Rentgenovo záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá se v lékařství a krystalografii.

Více

Úvod. Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství.

Úvod. Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství. Laserové kalení Úvod Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství. poslední době se začínají komerčně prosazovat

Více

Skupenské stavy látek. Mezimolekulární síly

Skupenské stavy látek. Mezimolekulární síly Skupenské stavy látek Mezimolekulární síly 1 Interakce iont-dipól Např. hydratační (solvatační) interakce mezi Na + (iont) a molekulou vody (dipól). Jde o nejsilnější mezimolekulární (nevazebnou) interakci.

Více

Základní typy článků:

Základní typy článků: Základní typy článků: Články z krystalického Si c on ta c t a ntire fle c tio n c o a tin g Tenkovrstvé články N -ty p e P -ty p e Materiály a technologie pro fotovoltaické články Nové materiály Gratzel,

Více

LETECKÉ MATERIÁLY. Úvod do předmětu

LETECKÉ MATERIÁLY. Úvod do předmětu LETECKÉ MATERIÁLY Úvod do předmětu Historický vývoj leteckých konstrukčních materiálů Uplatnění konstrukčních materiálů souvisí s pevnostními koncepcemi leteckých konstrukcí Pevnostní koncepce leteckých

Více

LOGO. Struktura a vlastnosti pevných látek

LOGO. Struktura a vlastnosti pevných látek Struktura a vlastnosti pevných látek Rozdělení pevných látek (PL): monokrystalické krystalické Pevné látky polykrystalické amorfní Pevné látky Krystalické látky jsou charakterizovány pravidelným uspořádáním

Více

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin 2. Metalografie - zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin Vnitřní stavba kovů a slitin ATOM protony, neutrony v jádře elektrony v obalu atomu ve vrstvách

Více

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY 10.1. Kontaktní snímače teploty 10.2. Bezkontaktní snímače teploty 10.1. KONTAKTNÍ SNÍMAČE TEPLOTY Experimentální metody přednáška 10 snímač je připevněn na měřený objekt 10.1.1.

Více

1/64 Fotovoltaika - základy

1/64 Fotovoltaika - základy 1/64 Fotovoltaika - základy princip FV články FV panely účinnost vliv provozu na produkci Principy struktura křemíku 2/64 křemík krystalická mřížka: každý atom Si má čtyři vazební (valenční) elektrony,

Více

SOUČASNÉ TRENDY VE FOTOVOLTAICE

SOUČASNÉ TRENDY VE FOTOVOLTAICE SOUČASNÉ TRENDY VE FOTOVOLTAICE Elektronika, mikroelektronika a inovace 2013 Ondřej Frantík Obsah Představení společnosti SOLARTEC Standartní struktura solárního článku Modifikace technologického postupu

Více

Fotovoltaika - základy

Fotovoltaika - základy 1/64 Fotovoltaika - základy princip FV články FV panely účinnost vliv provozu na produkci Principy struktura křemíku 2/64 křemík krystalická mřížka: každý atom Si má čtyři vazební (valenční) elektrony,

Více

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ II.

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ II. TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ II. 1. OXIDACE KŘEMÍKU Oxid křemíku SiO2 se během technologického procesu užívá k vytváření: a) Maskovacích vrstev b) Izolačních vrstev (izolují prvky

Více

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.3 k prezentaci Křivky chladnutí a ohřevu kovů

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.3 k prezentaci Křivky chladnutí a ohřevu kovů Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0514 Číslo a název šablony klíčové aktivity III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Tematická oblast Strojírenská technologie, vy_32_inovace_ma_22_06 Autor

Více

12. Struktura a vlastnosti pevných látek

12. Struktura a vlastnosti pevných látek 12. Struktura a vlastnosti pevných látek Osnova: 1. Látky krystalické a amorfní 2. Krystalová mřížka, příklady krystalových mřížek 3. Poruchy krystalových mřížek 4. Druhy vazeb mezi atomy 5. Deformace

Více

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce Vysoká škola chemicko technologická v Praze Ústav organické technologie (111) Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce Vypracoval : Bc. Tomáš Sommer Předmět: Vícefázové reaktory (prof. Ing.

Více

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ I. APLIKACE LITOGRAFIE

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ I. APLIKACE LITOGRAFIE TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ I. APLIKACE LITOGRAFIE Úvod Litografické technologie jsou požívány při výrobě integrovaných obvodů (IO). Výroba IO začíná definováním jeho funkce a

Více

Základní metody přípravy monokrystalů. RNDr. Otto Jarolímek, CSc.

Základní metody přípravy monokrystalů. RNDr. Otto Jarolímek, CSc. Základní metody přípravy monokrystalů RNDr. Otto Jarolímek, CSc. Monokrystal a jeho růst Monokrystal pravidelné uspořádání základních strukturních jednotek (atomy, ionty, molekuly) je zachováno i v makroskopickém

Více

Plazmové svařování a dělení materiálu. Jaromír Moravec

Plazmové svařování a dělení materiálu. Jaromír Moravec Plazmové svařování a dělení materiálu Jaromír Moravec 1 Definice plazmatu Definice plazmatu je následující: Plazma je kvazineutrální soubor částic s volnými nosiči nábojů, který vykazuje kolektivní chování.

Více

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ 1. ČÍM SE ZABÝVÁ CHEMIE VLASTNOSTI LÁTEK, POKUSY - chemie přírodní věda, která studuje vlastnosti a přeměny látek pomocí pozorování, měření a pokusu - látka

Více

Mgr. Ladislav Blahuta

Mgr. Ladislav Blahuta Mgr. Ladislav Blahuta Střední škola, Havířov-Šumbark, Sýkorova 1/613, příspěvková organizace Tento výukový materiál byl zpracován v rámci akce EU peníze středním školám - OP VK 1.5. Výuková sada ZÁKLADNÍ

Více

5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN

5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN 5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN Metody zkoumání fázových přeměn v kovech a slitinách jsou založeny na využití změn převážně fyzikálních vlastností, které fázovou přeměnu a s ní spojenou změnu struktury

Více

7. Elektrický proud v polovodičích

7. Elektrický proud v polovodičích 7. Elektrický proud v polovodičích 7.1 Elektrické vlastnosti polovodičů Kromě vodičů a izolantů existují polovodiče. Definice polovodiče: Je to řada minerálů, rud, krystalů i amorfních látek, řada oxidů

Více

Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby

Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby Doc. Ing. Václav Kolář Ph.D. Předmět určen pro: Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství, VŠB-TU Ostrava. Navazující magisterský studijní

Více

APLIKACE SIMULAČNÍHO PROGRAMU ANSYS PRO VÝUKU MIKROELEKTROTECHNICKÝCH TECHNOLOGIÍ

APLIKACE SIMULAČNÍHO PROGRAMU ANSYS PRO VÝUKU MIKROELEKTROTECHNICKÝCH TECHNOLOGIÍ APLIKACE SIMULAČNÍHO PROGRAMU ANSYS PRO VÝUKU MIKROELEKTROTECHNICKÝCH TECHNOLOGIÍ 1. ÚVOD Ing. Psota Boleslav, Doc. Ing. Ivan Szendiuch, CSc. Ústav mikroelektroniky, FEKT VUT v Brně, Technická 10, 602

Více

r W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes.

r W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes. r. 1947 W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes. 2.2. Polovodiče Lze je definovat jako látku, která má elektronovou bipolární vodivost, tj.

Více

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav fyzikálního inženýrství Akademický rok: 2013/2014 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Jakub Kuba který/která studuje v bakalářském studijním

Více

Přehled metod depozice a povrchových

Přehled metod depozice a povrchových Kapitola 5 Přehled metod depozice a povrchových úprav Tabulka 5.1: První část přehledu technologií pro depozici tenkých vrstev. Klasifikované podle použitého procesu (napařování, MBE, máčení, CVD (chemical

Více

J. Kubíček FSI Brno 2018

J. Kubíček FSI Brno 2018 J. Kubíček FSI Brno 2018 Fosfátování je povrchová úprava, kdy se na povrch povlakovaného kovu vylučují nerozpustné fosforečnany. Povlak vzniká reakcí iontů z pracovní lázně s ionty rozpuštěnými z povrchu

Více

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE. Leptání plasmou. Ing. Pavel Bouchalík

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE. Leptání plasmou. Ing. Pavel Bouchalík SEMESTRÁLNÍ PRÁCE Leptání plasmou Ing. Pavel Bouchalík 1. ÚVOD Tato semestrální práce obsahuje písemné vypracování řešení příkladu Leptání plasmou. Jde o praktickou zkoušku znalostí získaných při přednáškách

Více

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS Molekulová spektroskopie 1 Chemická vazba, UV/VIS 1 Chemická vazba Silová interakce mezi dvěma atomy. Chemické vazby jsou soudržné síly působící mezi jednotlivými atomy nebo ionty v molekulách. Chemická

Více

Sklářské a bižuterní materiály 2005/06

Sklářské a bižuterní materiály 2005/06 Sklářské a bižuterní materiály 005/06 Cvičení 4 Výpočet parametru Y z hmotnostních a molárních % Vlastnosti skla a skloviny Viskozita. Viskozitní křivka. Výpočet pomocí Vogel-Fulcher-Tammannovy rovnice.

Více

Elektrický proud v polovodičích

Elektrický proud v polovodičích Elektrický proud v polovodičích Polovodič Látka, jejíž měrný elektrický odpor je při obvyklých teplotách mnohem menší než u izolantů, ale zase mnohem větší než u kovů. Polovodič Látka, jejíž měrný elektrický

Více

Anomální doutnavý výboj

Anomální doutnavý výboj Anomální doutnavý výboj Výboje v plynech ve vakuu Základní procesy ve výboji Odprašování dopadající kladné ionty vyrážejí z katody částice, tím dochází k úbytku hmoty katody a zmenšování rozměrů. Odprašování

Více

Fotovoltaický článek. Struktura na které se při ozáření generuje napětí. K popisu funkce se používá náhradní schéma

Fotovoltaický článek. Struktura na které se při ozáření generuje napětí. K popisu funkce se používá náhradní schéma Fotovoltaický článek Struktura na které se při ozáření generuje napětí K popisu funkce se používá náhradní schéma V-A charakteristika fotovoltaických článků R s I Paralelní odpor R p Sériový odpor R S

Více

Plazmové metody Materiály a technologie přípravy M. Čada

Plazmové metody Materiály a technologie přípravy M. Čada Plazmové metody Existuje mnoho druhů výbojů v plynech. Ionizovaný plyn = elektrony + ionty + neutrály Depozice tenkých vrstev za pomocí plazmatu je jednou z nejpoužívanějších metod. Pomocí plazmatu lze

Více

Budovy a energie Obnovitelné zdroje energie

Budovy a energie Obnovitelné zdroje energie ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov Budovy a energie Obnovitelné zdroje energie doc. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D. Verze 2.17 Princip: Křemíkový krystalický

Více

PRINCIP MĚŘENÍ TEPLOTY spočívá v porovnání teploty daného tělesa s definovanou stupnicí.

PRINCIP MĚŘENÍ TEPLOTY spočívá v porovnání teploty daného tělesa s definovanou stupnicí. 1 SENZORY TEPLOTY TEPLOTA je jednou z nejdůležitějších veličin ovlivňujících téměř všechny stavy a procesy v přírodě Ke stanovení teploty se využívá závislosti určitých fyzikálních veličin na teplotě (A

Více

Vybrané technologie povrchových úprav. Metody vytváření tenkých vrstev Doc. Ing. Karel Daďourek 2008

Vybrané technologie povrchových úprav. Metody vytváření tenkých vrstev Doc. Ing. Karel Daďourek 2008 Vybrané technologie povrchových úprav Metody vytváření tenkých vrstev Doc. Ing. Karel Daďourek 2008 Metody vytváření tenkých vrstev Vakuové metody dnes nejužívanější CVD Chemical vapour deposition PE CVD

Více

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické). PŘEDMĚTY KE STÁTNÍM ZÁVĚREČNÝM ZKOUŠKÁM V BAKALÁŘSKÉM STUDIU SP: CHEMIE A TECHNOLOGIE MATERIÁLŮ SO: MATERIÁLOVÉ INŽENÝRSTVÍ POVINNÝ PŘEDMĚT: NAUKA O MATERIÁLECH Ing. Alena Macháčková, CSc. 1. Souvislost

Více

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI. David Aišman

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI. David Aišman VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI David Aišman D.Aisman@seznam.cz ABSTRACT Tato práce se zabývá možnostmi tepelného zpracování pro experimentální ocel 42SiCr. Jedná

Více

Výzkum difúze fosforu pro realizaci emitoru na p-typovém krystalickém křemíkovém solárním článku

Výzkum difúze fosforu pro realizaci emitoru na p-typovém krystalickém křemíkovém solárním článku Rok / Year: Svazek / Volume: Číslo / Number: 2014 16 1 Výzkum difúze fosforu pro realizaci emitoru na p-typovém krystalickém křemíkovém solárním článku Phosphorus diffusion research for creating a emitter

Více

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová SPEKTROMETRIE aneb co jsem se dozvěděla autor: Zdeňka Baxová FTIR spektrometrie analytická metoda identifikace látek (organických i anorganických) všech skupenství měříme pohlcení IČ záření (o různé vlnové

Více

Co je litografie? - technologický proces sloužící pro vytváření jemných struktur (obzvláště mikrostruktur a nanostruktur)

Co je litografie? - technologický proces sloužící pro vytváření jemných struktur (obzvláště mikrostruktur a nanostruktur) Co je litografie? - technologický proces sloužící pro vytváření jemných struktur (obzvláště mikrostruktur a nanostruktur) -přenesení dané struktury na povrch strukturovaného substrátu Princip - interakce

Více

Precipitace. Změna rozpustnosti je základním předpokladem pro precipitační proces

Precipitace. Změna rozpustnosti je základním předpokladem pro precipitační proces Precipitace Čisté kovy s ohledem na své mechanické parametry nemají většinou pro praktická použití vhodné užitné vlastnosti. Je proto snaha využít všech možností ke zlepší těchto parametrů, zejména pak

Více

NEREZOVÁ OCEL PRAKTICKÁ PŘÍRUČKA

NEREZOVÁ OCEL PRAKTICKÁ PŘÍRUČKA NEREZOVÁ OCEL PRAKTICKÁ PŘÍRUČKA 1. DRUHY OCELI A JEJICH VLASTNOSTI 2. DRUHY KOROZE NEREZOVÉ OCELI 3. NEREZOVÁ OCEL U BAZÉNOVÝCH INSTALACÍ 4. KOROZE NEREZOVÉ OCELI 5. PRAKTICKÉ RADY PRO POUŽITÍ NEREZOVÉ

Více

Kalení Pomocí laserového paprsku je možné rychle a kvalitně tepelně zušlechtit povrch materiálu až do hloubek v jednotkách milimetrů.

Kalení Pomocí laserového paprsku je možné rychle a kvalitně tepelně zušlechtit povrch materiálu až do hloubek v jednotkách milimetrů. Kalení Pomocí laserového paprsku je možné rychle a kvalitně tepelně zušlechtit povrch materiálu až do hloubek v jednotkách milimetrů. Výhody laserového kalení: Nižší energetická náročnost (kalení pouze

Více

České vysoké učení technické v Praze Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská. Příloha formuláře C OKRUHY

České vysoké učení technické v Praze Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská. Příloha formuláře C OKRUHY Příloha formuláře C OKRUHY ke státním závěrečným zkouškám BAKALÁŘSKÉ STUDIUM Obor: Studijní program: Aplikace přírodních věd Základy fyziky kondenzovaných látek 1. Vazebné síly v kondenzovaných látkách

Více

J.Kubíček 2018 FSI Brno

J.Kubíček 2018 FSI Brno J.Kubíček 2018 FSI Brno Chemicko-tepelným zpracováním označujeme způsoby difúzního sycení povrchu různými prvky. Nasycujícími (resp. legujícími) prvky mohou být kovy i nekovy. Cílem chemickotepelného zpracování

Více

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Polovodičové zdroje fotonů Přehledový učební text Roman Doleček Liberec 2010 Materiál vznikl v rámci projektu ESF

Více

Minule vazebné síly v látkách

Minule vazebné síly v látkách MTP-2-kovy Minule vazebné síly v látkách Kuličkový model polykrystalu kovu 1. Vakance 2. Když se povede divakance, je vidět, oč je pohyblivější než jednovakance 3. Nejzávažnější je ovšem prezentování zrn

Více

Mikro a nanotribologie materiály, výroba a pohon MEMS

Mikro a nanotribologie materiály, výroba a pohon MEMS Tribologie Mikro a nanotribologie materiály, výroba a pohon MEMS vypracoval: Tomáš Píza Obsah - Co je to MEMS - Materiály pro MEMS - Výroba MEMS - Pohon MEMS Co to je MEMS - zkratka z anglických slov Micro-Electro-Mechanical-Systems

Více

MŘÍŽKY A VADY. Vnitřní stavba materiálu

MŘÍŽKY A VADY. Vnitřní stavba materiálu Poznámka: tyto materiály slouží pouze pro opakování STT žáků SPŠ Na Třebešíně, Praha 10;s platností do r. 2016 v návaznosti na platnost norem. Zákaz šířění a modifikace těchto materálů. Děkuji Ing. D.

Více

Struktura a vlastnosti kovů I.

Struktura a vlastnosti kovů I. Struktura a vlastnosti kovů I. Vlastnosti fyzikální (teplota tání, měrný objem, moduly pružnosti) Vlastnosti elektrické (vodivost,polovodivost, supravodivost) Vlastnosti magnetické (feromagnetika, antiferomagnetika)

Více

Vlastnosti tepelné odolnosti

Vlastnosti tepelné odolnosti materiálu ARPRO mohou být velmi důležité, v závislosti na použití. Níže jsou uvedeny technické informace, kterými se zabývá tento dokument: 1. Očekávaná životnost ARPRO estetická degradace 2. Očekávaná

Více

Senzory ionizujícího záření

Senzory ionizujícího záření Senzory ionizujícího záření Senzory ionizujícího záření dozimetrie α = β = He e 2+, e + γ, n X... elmag aktivita [Bq] (Becquerel) A = A e 0 λt λ...rozpadová konstanta dávka [Gy] (Gray) = [J/kg] A = 0.5

Více

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Předmět: Vícefázové reaktory Jméno: Veronika Sedláková

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Předmět: Vícefázové reaktory Jméno: Veronika Sedláková Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru Předmět: Vícefázové reaktory Jméno: Veronika Sedláková 3-fázové reakce Autoklávy (diskontinuální) Trubkové reaktory (kontinuální) Probublávané

Více

Lidský vlas na povrchu čipu Více než tranzistorů v 45nm technologii může být integrováno na plochu tečky za větou.

Lidský vlas na povrchu čipu Více než tranzistorů v 45nm technologii může být integrováno na plochu tečky za větou. Studijní materiály Technologie výroby integrovaných systémů www.micro.feld.cvut.cz/home/a2m34sis/prednasky Jak integrovat 1 000 000 000 Součástek na 1 cm 2 Jiří Jakovenko Struktury integrovaných systémů

Více

A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu B:Měření teploty totálním pyrometrem KET/MNV (8. cvičení)

A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu B:Měření teploty totálním pyrometrem KET/MNV (8. cvičení) A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu B:Měření teploty totálním pyrometrem KET/MNV (8. cvičení) Vypracoval : Martin Dlouhý Osobní číslo : A8B268P A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu

Více

2.3 Elektrický proud v polovodičích

2.3 Elektrický proud v polovodičích 2.3 Elektrický proud v polovodičích ( 6 10 8 10 ) Ωm látky rozdělujeme na vodiče polovodiče izolanty ρ ρ ( 10 4 10 8 ) Ωm odpor s rostoucí teplotou roste odpor nezávisí na osvětlení nebo ozáření odpor

Více

Opakování

Opakování Slabé vazebné interakce Opakování Co je to atom? Opakování Opakování Co je to atom? Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího protony a neutrony

Více

MĚŘENÍ PARAMETRŮ FOTOVOLTAICKÉHO ČLÁNKU PŘI ZMĚNĚ SÉRIOVÉHO A PARALELNÍHO ODPORU

MĚŘENÍ PARAMETRŮ FOTOVOLTAICKÉHO ČLÁNKU PŘI ZMĚNĚ SÉRIOVÉHO A PARALELNÍHO ODPORU MĚŘENÍ PARAMETRŮ FOTOVOLTAICKÉHO ČLÁNKU PŘI ZMĚNĚ SÉRIOVÉHO A PARALELNÍHO ODPORU Zadání: 1. Změřte voltampérovou charakteristiku fotovoltaického článku v závislosti na hodnotě sériového odporu. Jako přídavné

Více

CHARAKTERIZACE MATERIÁLU POMOCÍ DIFRAKČNÍ METODY DEBYEOVA-SCHERREROVA NA ZPĚTNÝ ODRAZ

CHARAKTERIZACE MATERIÁLU POMOCÍ DIFRAKČNÍ METODY DEBYEOVA-SCHERREROVA NA ZPĚTNÝ ODRAZ CHARAKTERIZACE MATERIÁLU POMOCÍ DIFRAKČNÍ METODY DEBYEOVA-SCHERREROVA NA ZPĚTNÝ ODRAZ Lukáš ZUZÁNEK Katedra strojírenské technologie, Fakulta strojní, TU v Liberci, Studentská 2, 461 17 Liberec 1, CZ,

Více

VODIVOST x REZISTIVITA

VODIVOST x REZISTIVITA VODIVOST x REZISTIVITA Ohmův v zákon: z U = I.R = ρ.l.i / S napětí je přímo úměrné proudu, který vodičem prochází drát délky l a průřezu S, mezi jehož konci je napětí U ρ převrácená hodnota měrné ele.

Více

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Roman Snop

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Roman Snop Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru Roman Snop Charakteristika Zkrápěné reaktory jsou nejvhodněji aplikovatelné na provoz heterogenně katalyzovaných reakcí. Nacházejí uplatnění

Více

DOUTNAVÝ VÝBOJ. 1. Vlastnosti doutnavého výboje 2. Aplikace v oboru plazmové nitridace

DOUTNAVÝ VÝBOJ. 1. Vlastnosti doutnavého výboje 2. Aplikace v oboru plazmové nitridace DOUTNAVÝ VÝBOJ 1. Vlastnosti doutnavého výboje 2. Aplikace v oboru plazmové nitridace Doutnavý výboj Připomeneme si voltampérovou charakteristiku výboje v plynech : Doutnavý výboj Připomeneme si, jaké

Více

Dělení a svařování svazkem plazmatu

Dělení a svařování svazkem plazmatu Dělení a svařování svazkem plazmatu RNDr. Libor Mrňa, Ph.D. Osnova: Fyzikální podstat plazmatu Zdroje průmyslového plazmatu Dělení materiálu plazmou Svařování plazmovým svazkem Mikroplazma Co je to plazma?

Více

Využití plazmových metod ve strojírenství. Metody depozice povlaků a tenkých vrstev

Využití plazmových metod ve strojírenství. Metody depozice povlaků a tenkých vrstev Využití plazmových metod ve strojírenství Metody depozice povlaků a tenkých vrstev Metody depozice povlaků Využití plazmatu pro depozice (nanášení) povlaků a tenkých vrstev je moderní a stále častěji aplikovaná

Více

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1 Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1 Zkoušecí kartičku si PODEPIŠ a zapiš na ni ČÍSLO VARIACE TESTU (číslo v pravém horním rohu). Odpovědi zapiš na zkoušecí kartičku, do testu prosím nepiš.

Více

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.9 Plasticita a creep

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.9 Plasticita a creep Vlastnosti a zkoušení materiálů Přednáška č.9 Plasticita a creep Vliv teploty na chování materiálu 1. Teplotní roztažnost L = L α T ( x) dl 2. Závislost modulu pružnosti na teplotě: Modul pružnosti při

Více

Výstupní práce Materiály a technologie přípravy M. Čada

Výstupní práce Materiály a technologie přípravy M. Čada Výstupní práce Makroskopická veličina charakterizující povrch z pohledu elektronických vlastností. Je to míra vazby elektronu k pevné látce a hraje důležitou roli při procesech transportu nabitých částic

Více

VLIV ZPŮSOBŮ OHŘEVU NA TEPLOTNÍ DEGRADACI TENKÝCH OTĚRUVZDORNÝCH PVD VRSTEV ZJIŠŤOVANÝCH POMOCÍ VYBRANÝCH METOD

VLIV ZPŮSOBŮ OHŘEVU NA TEPLOTNÍ DEGRADACI TENKÝCH OTĚRUVZDORNÝCH PVD VRSTEV ZJIŠŤOVANÝCH POMOCÍ VYBRANÝCH METOD 23. 25.11.2010, Jihlava, Česká republika VLIV ZPŮSOBŮ OHŘEVU NA TEPLOTNÍ DEGRADACI TENKÝCH OTĚRUVZDORNÝCH PVD VRSTEV ZJIŠŤOVANÝCH POMOCÍ VYBRANÝCH METOD Ing.Petr Beneš Ph.D. Doc.Dr.Ing. Antonín Kříž Katedra

Více

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách Osnova: 1. Elektrický proud a jeho vlastnosti 2. Ohmův zákon 3. Kirhoffovy zákony 4. Vedení el. proudu ve vodičích 5. Vedení el. proudu v polovodičích

Více

Separační metody v analytické chemii. Plynová chromatografie (GC) - princip

Separační metody v analytické chemii. Plynová chromatografie (GC) - princip Plynová chromatografie (GC) - princip Plynová chromatografie (Gas chromatography, zkratka GC) je typ separační metody, kdy se od sebe oddělují složky obsažené ve vzorku a které mohou být převedeny do plynné

Více

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták Izolant je látka, která nevede elektrický proud izolant neobsahuje volné částice s elektrický

Více

Elektrický proud. Elektrický proud : Usměrněný pohyb částic s elektrickým nábojem. Kovy: Usměrněný pohyb volných elektronů

Elektrický proud. Elektrický proud : Usměrněný pohyb částic s elektrickým nábojem. Kovy: Usměrněný pohyb volných elektronů Elektrický proud Elektrický proud : Usměrněný pohyb částic s elektrickým nábojem. Kovy: Usměrněný pohyb volných elektronů Vodivé kapaliny : Usměrněný pohyb iontů Ionizované plyny: Usměrněný pohyb iontů

Více

E g IZOLANT POLOVODIČ KOV. Zakázaný pás energií

E g IZOLANT POLOVODIČ KOV. Zakázaný pás energií Polovodiče To jestli nazýváme danou látku polovodičem, závisí především na jejích vlastnostech ve zvoleném teplotním oboru. Obecně jsou to látky s 0 ev < Eg < ev. KOV POLOVODIČ E g IZOLANT Zakázaný pás

Více

Požadavky na nástroj při stříhání. Charakteristika. Použití STRUKTURA CHIPPER / VIKING

Požadavky na nástroj při stříhání. Charakteristika. Použití STRUKTURA CHIPPER / VIKING 1 CHIPPER / VIKING 2 Charakteristika VIKING je vysoce legovaná ocel, kalitelná v oleji, na vzduchu a ve vakuu, která vykazuje následující charakteristické znaky: Dobrá rozměrová stálost při tepelném zpracování

Více

Tenká vrstva - aplikace

Tenká vrstva - aplikace Poznámka: tyto materiály slouží pouze pro opakování STT žáků SPŠ Na Třebešíně, Praha 10; s platností do r. 2016 v návaznosti na platnost norem. Zákaz šíření a modifikace těchto materiálů. Děkuji Ing. D.

Více

HLINÍK A JEHO SLITINY

HLINÍK A JEHO SLITINY HLINÍK A JEHO SLITINY Označování hliníku a jeho slitin dle ČSN EN a) Označování hliníku a slitin hliníku pro tváření dle ČSN EN 573-1 až 3 Tyto normy platí pro tvářené výrobky a ingoty určené ke tváření

Více

Technologie I. Část svařování. Kontakt : E-mail : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře

Technologie I. Část svařování. Kontakt : E-mail : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře Část svařování cvičící: Ing. Michal Douša Kontakt : E-mail : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře Doporučená studijní literatura Novotný, J a kol.:technologie slévání, tváření

Více

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE doc. Ing. David MILDE, Ph.D. tel.: 585634443 E-mail: david.milde@upol.cz (c) -017 Doporučená literatura Černohorský T., Jandera P.: Atomová spektrometrie. Univerzita Pardubice 1997.

Více