Введение
1. Аналитический обзор литературы 7
1.1. Двойникование в кристаллах 7
1.2. Двойникование в алмазоподобных полупроводниках, модели строения плоскостей и границ двоиникования 9
1.3. Механизмы двоиникования 19
1.3.1. Двойники роста 19
1.3.2. Механические двойники 22
1.4. Влияние когерентных плоскостей двоиникования первого порядка и некогерентных границ двоиникования второго порядка на физические свойства кристаллов 24
1.5. Использование двойниковых кристаллов в приборных структурах 30
1.6. Солнечные элементы на основе кремния и их параметры 34
1.7. Цели и задачи работы 37
2. Методики исследования 38
2.1. Выращивание монокристаллов кремния с заданной двойниковой структурой 38
2.2. Измерение времени жизни неосновных носителей заряда 43
2.3. Измерение коэффициента Холла, удельного сопротивления и расчет концентрации основных носителей заряда и их подвижности 46
2.4. Измерение коэффициента поглощения Б ИК-области и определение концентрации кислорода 53
2.5. Селективное травление 57
2.6. Рентгенографические исследования 59
2.6.1. Снятие кривых качания 59
2.6.2. Снятие рентгеновских топограмм 61
2.7. Лазерная микрозондовая масс-спектрометрия 63
2.8. Проведение термообработок 65
2.9. Изготовление солнечных элементов 67
2.10. Облучение солнечных элементов быстрыми электронами 69
3 Результаты исследования процессов роста и структурных особенностей монокристаллов кремния с заданной двойниковой структурой 72
3.1. Выращивание монокристаллов с двойниковой структурой 72
3.1.1. Выращивание монокристаллов кремния с заданной двойниковой структурой, легированных бором и бором и германием совместно 72
3.1.2. Выращивание монокристаллов кремния, содержащих только границу двойникования второго порядка 74
3.2. Модель строения границы двойникования второго порядка типа{221}/{221} 78
3.3 .Объекты исследования 81
3.4. Структурные особенности монокристаллов кремния с двумя плоскостями двойникования первого порядка и одной границей двойникования второго порядка 88
3.4.1. Выявление дефектов структуры с помощью селективного травления 88
3.4.2. Кривые качания 94
3.4.3. Рентгенотопографические исследования 97
3.4.4. Лазерная микрозондовая масс-спектрометрия 101
4. Результаты исследования физических свойств монокристаллов кремния с заданной двойниковой структурой и опробование их в солнечных элементах 106
4.1. Физические свойства монокристаллов кремния с заданной двойниковой структурой 106
4.1.1. Свойства образцов монокристаллов Si, Si с заданной двойниковой структурой 106
4.1.1.1 . Влияние границы двойникования на подвижность дырок 112
4.1.2. Свойства образцов Si, Si после термообработки при 350 С 114
4.1.3. Свойства образцов Si после термообработки при 700 С 121
4.1.4. Свойства образцов Si после двухступенчатой термообработки 350 С, 50 ч -» 700 С, 5 ч 122 4.2. Изготовление солнечных элементов на монокристаллах Si, Si с заданной двойниковой структурой 124
4.2.1. Характеристики и параметры солнечных элементов, в том числе после облучения быстрыми электронами 126
5. Обсуждение результатов исследования 133
Выводы 142
Список литературы
