Procédé de Czochralski

plus utilisé pour faire du silicium monocristallin est la méthode de Czochralski : Le silicium est maintenu liquide, lorsque la surface est à la température limite de solidification, on y plonge un germe monocristallin. Le silicium se solidifie sur ce germe selon la même orientation cristallographique. On tire lentement le germe vers le haut, avec un mouvement de rotation, on obtient alors des lingots circulaires. Le procédé de la zone flottante est une seconde technique qui permet d’obtenir du

99999999%, soit maximum 1 atome étranger pour 〖10〗^12 atomes de silicium). La méthode pour produire un cristal pur de silicium à partir de silicium brut (donc impur et comprenant d’autres éléments chimiques) est le processus de Czochralski. Le Wafer devra être traité par plusieurs procédés pour arriver au produit final. Photo d’un wafer Intel de 300mm d’une précision de gravure de 45nm : http://download.intel.com/pressroom/images/manufacturing/45nm_wafer_photo_2.JPG Les différentes phases nécessaires

faire une purification chimique. Une des méthodes utilisées consiste à faire une distillation à partir d'un produit, liquide à température ambiante, qui contient le silicium. Une possibilité consiste à fabriquer un halogénure de silicium. De nombreux procédés ont été développés par les différents producteurs mondiaux de silicium basés sur le trichlorosilane (SiCl4), c'est le cas de Rhône-Poulenc, Westinghouse, Texas, Saint Gobain, le dichlorosilane (SiH2Cl2) mis au point par Wacker, ou le trichlorosilane

lumière incidente.1905 : Albert Einstein publie "Sur un point de vue heuristique concernant la production et la transformation de la lumière". Cet article lui vaudra le prix Nobel de physique en 1922.1918 : Le scientifique polonais Jan Czochralski développe un procédé pour créer du silicium monocristallin.1939 : L'ingénieur américain Russel Ohl découvre la jonction P-N et développe la première cellule solaire en silicium.1954 : Les chercheurs américains Gerald Pearson, Darryl Chapin et Calvin Fuller

combinent à l'oxygène du quartz formant ensuite du monoxyde puis du dioxyde de carbone. Ce silicium métallurgique, après la purification, formera le silicium solaire (99,9999 % de pureté). Il existe plusieurs procédés de purification dans deux voies : chimique et métallurgique. => Le procédé Siemens (voie chimique) utilise le dégagement gazeux du trichlorosilane (SiHCl3) pour produire du silicium solaire (ou polycristallin). On fait donc réagir du silicium métallurgique avec le chlorure d'hydrogène

Elle n’est pas suffisante pour les applications photovoltaïques, ainsi le silicium doit subir des étapes de raffinage pour augmenter sa pureté à 99,99% Figure 8 Lingot de Silicium De nombreux procédés de purification ont été développés par les industriels du silicium. Le principal procédé utilise du chlore pour produire un composé volatile, facilement purifiable qui est ensuite retransformé en silicium métallique via des étapes supplémentaires. On obtient à la fin des lingots de silicium

dispositif photovoltaïque avec en revue les matériaux potentiels et les technologies associés. Le procédé de fabrication du composant photovoltaïque est associé au semiconducteur utilisé mais des verrous technologiques, d’ordre technologiques et d’ordre écologiques, restent encore à lever. En effet, si la cellule photovoltaïque produit de l’électricité sans aucun rejet dans l’atmosphère, beaucoup de procédés actuels de fabrication sont proches de ceux de la microélectronique et mettent en jeu trop d’opérations

SiO(g) + CO(g) SiO(g) + SiC(s) → 2 Si(l) + CO(g) Et dans la zone froide : SiO(g) + 2 C(s) → SiC(s) + CO(g) 2 SiO(g) → Si(l) + SiO2(s) On obtient ainsi un silicium de qualité métallurgique dont les principales impuretés sont dues soit au procédé lui-même, SiC et SiO2, soit aux impuretés contenues dans les matières premières ; c’est le cas des impuretés métalliques et des dopants comme le bore et le phosphore. Le taux d’impureté dans ce silicium métallurgique est généralement compris entre

pour le laser à rubis. L’excitation dans ce cas est obtenue à partir d’une lampe flash. Les rendements qui atteignent 3 et même 7 % sont les plus élevés des lasers à solide. Les barreaux de Nd-YAG commerciaux sont réalisés par la méthode de Czochralski et leurs dimensions sont petites, n’excédant pas 10 à 15 cm. Dans ces conditions, ils peuvent stocker environ 150 mJ/cm 3 et ils permettent de produire des impulsions de 10 J à 0,1 Hz. Leur prix élevé est essentiellement dû aux faibles vitesses

raisons de simplicité de modélisation des propriétés des S-C ils s’avère plus simple de décrire le mouvement des place vacantes que l’on considère comme des particules à part entière que l’on appelle les « trous ». La justification de cette manière de procéder est illustrée par l’exemple de la mesure de la quantité de mouvement moyenne des électrons de la bande de valence dans laquelle un trou est présent. La quantité de mouvement moyenne est donnée par la quantité de mouvement de la bande pleine (quantité