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國外研究團隊發現制造硅晶體材料的方法

關鍵詞 硅晶體材料 , 方法|2013-06-19 09:33:58|來源 中國超硬材料網
摘要  由納米工程研究中心(CRNE)和加泰羅尼亞科技大學(UPCn)電子工程學院組成的研究團隊發現了一種可以制造硅晶體材料的方法,這種方法即快捷又實惠。研究結果近期會發表在著名雜志Ap...

     由納米工程研究中心(CRNE)和加泰羅尼亞科技大學(UPCn)電子工程學院組成的研究團隊發現了一種可以制造硅晶體材料方法,這種方法即快捷又實惠。研究結果近期會發表在著名雜志 Applied Physics Letters 網上電子版。

  硅晶體薄片大約10μm,價格很貴,但是在微電子學領域是很值得探索研究,尤其是3D電路集成微芯片的日益增長的需求。在中期內,光伏領域的太陽能轉換為電能,以及更經濟、更靈活輕便的太陽能電池方面,硅片的應用都具有很大的潛力。

  近年來,由于技術不斷的進步,從單晶硅錠到日益微薄的硅晶片。運用金剛石多線鋸和超硬研磨材料把原來的多晶塊進行層面的切割,厚度大約是150μm。但是更薄晶片的切割過程是非常復雜的,因為現有的方法只能允許一次一片。此外,在加工的過程中,50%的硅都會損耗掉。

  由Ramon Alcubilla教授帶領的科研小組開發了這項技術,可以控制硅晶體的厚度,只需一個步驟就可以把單晶硅變成很多的結晶層。這種硅晶體被稱作是“油酥千層糕”,比現有方法生產效率更高,速度更快而且經濟實惠。

  科學家發明這種方法主要是先在材料上做一些小孔,然后利用高溫加工,通過精確控制小孔的剖面圖獲得多個單獨的晶體硅片。它的準確度控制著薄片的的數量和厚度。然后,剝落物把硅層各自分開。硅層數量由層面本身的厚度和晶體薄片最初的厚度所決定。納米工程中心的研究人員已經成功的從一個單一的300毫米的厚晶片研制出相當于十片的薄晶片(5-7mm)。

  微薄和超薄硅晶片的需求使傳統微芯片微機電系統的3D電路集成和最新的光伏技術的應用有了可能性。比如,應用在太陽電池的晶片切割已經有了不斷的改善,厚度降低了的同時,效率也提高了,從而就降低了生產成本。盡管如此,更多成本的降低,還是有一定的困難。而且事實證明,盡管厚度降低了,但是晶片仍然具有吸收太陽能的高容量,從而轉化為電能。(摘譯自:“Producing Cheaper and More Flexible Multiple Thin Crystalline Silicon Wafers”,翻譯:馬燕平)

 
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