DE102007029576A1 - Process for the production of film-like semiconductor materials and / or electronic elements by prototyping and / or coating - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für folienartige Halbleiterwerkstoffe und/oder elektronische Elemente durch Urformen und/oder Beschichtung. Kennzeichnendes Merkmal des Verfahrens ist die Anwendung einer Schlichte aus nanoskaligen, systemimmanenten Stoffen auf der Oberfläche des zu beschichtenden Substrates bzw. auf der Oberfläche der im Urformverfahren verwendeten Form. Diese Schlichte ermöglicht ein einfacheres Ablösen des folienartigen Halbleiterwerkstoffes vom Substrat nach dem Urform- bzw. Beschichtungsvorgang, vermindert Reaktionen mit dem Substrat- bzw. Formwerkstoff und damit die Kontamination des Halbleiterwerkstoffes und verringert den Wärmeübergang vom Halbleiterwerkstoff in das Substrat mit ggf. vorteilhaften Auswirkungen auf die Gefügestruktur des Halbleiterwerkstoffes insbesondere seine mittlere Korngröße. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Schlichte nicht nur im Hinblick auf eine bessere Ablösbarkeit vom Substrat und geringere Kontamination des Halbleiterwerkstoffes eingesetzt, sondern kann darüber hinaus gezielt zur Erzeugung eines Dotierstoffmusters im Halbleiterwerkstoff verwendet werden. Hierzu werden mindestens zwei Schlichten mit unterschiedlichen Dotierstoffgehalten in einem definierten Muster auf das Substrat aufgebracht. Diese Dotierstoffmuster werden während des Urform- und/oder Beschichtungsvorganges durch Diffusion in den Halbleiterwerkstoff übertragen.The present invention relates to a production method for film-type semiconductor materials and / or electronic elements by primary molding and / or coating. Characteristic feature of the method is the application of a size of nano-scale, systemimmanenten substances on the surface of the substrate to be coated or on the surface of the mold used in the primary molding process. This sizing allows a simpler detachment of the film-like semiconductor material from the substrate after the prototyping or coating process, reduces reactions with the substrate or molding material and thus the contamination of the semiconductor material and reduces the heat transfer from the semiconductor material into the substrate with possibly advantageous effects on the Microstructure of the semiconductor material in particular its average grain size. In an advantageous embodiment of the invention, the size is not only used with regard to a better removability from the substrate and less contamination of the semiconductor material, but can also be used specifically for generating a Dotierstoffmusters in the semiconductor material. For this purpose, at least two sizes with different dopant contents are applied to the substrate in a defined pattern. These dopant patterns are transferred by diffusion into the semiconductor material during the patterning and / or coating process.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von folienartigen Halbleiterwerkstoffen und/oder elektronischen Elementen durch Urformen und/oder Beschichtung.The The present invention relates to a process for the preparation of foil-type semiconductor materials and / or electronic elements by prototyping and / or coating.
Folgende übliche
Begriffsdefinitionen werden zu Grunde gelegt:
Schlichte: Im
Vergleich zu einer fest haftenden Beschichtung wird unter einer
Schlichte eine einfach aufgetragene und leicht wieder zu entfernende – z.
B. durch einfaches Abreiben – Schicht verstanden. Im Bereich
der Gießereitechnik sind Schlichten Überzugsstoffe,
die auf Gußformen und/oder Gießkerne aufgetragen
werden, um die poröse Formteiloberfläche zu glätten.
Dazu benutzt man in der Regel fein gemahlene feuerfeste bis hochfeuerfeste
Stoffe als Grundmaterial. Die Überzugsschicht isoliert
den Untergrund und schützt vor thermischer und/oder chemischer
Belastung der Form durch die Metallschmelze.The following common definitions of terms are used as a basis:
Simple: Compared to a firmly adhering coating is a simply applied and easy to remove under a sizing -. B. by simply rubbing - layer understood. In the foundry industry, sizing agents are coatings that are applied to molds and / or cores to smooth the porous molding surface. For this one uses usually finely ground refractory to highly refractory materials as base material. The coating layer insulates the substrate and protects against thermal and / or chemical stress on the mold by the molten metal.
Formverfahren
prägen im Wesentlichen die räumliche Gestalt eines
Bauteils. Bekannt sind Urformverfahren, die – aus dem flüssigen
oder plastischen oder aus dem körnigen oder pulvrigen Aggregatzustand,
in der Einteilung nach
Unter Halbleiterwerkstoffen werden Werkstoffe verstanden, die mindestens ein Element der 3. 4. und 5. Gruppe des Periodensystems enthalten, sowie deren Verbindungen untereinander und deren Gemische. Diese Werkstoffe können als Festkörper, als Schicht oder als Pulver bzw. Pulvergemisch vorliegen. Die Elementverteilung, insbesondere von Dotierstoffen, im folienartigen Halbleiterwerkstoff, insbesondere die Verteilung von Dotierstoffen, die aus Elementen der 3 und 5. Gruppe des Periodensystems ausgewählt sind, ist bei der Herstellung elektronischer Elemente vorzugsweise so, dass mindestens ein ladungstrennender p-n-Übergang dargestellt wird.Under Semiconductor materials are materials that are at least contain an element of the 3rd 4th and 5th group of the periodic table, as well as their connections with each other and their mixtures. These Materials can be used as a solid, as a layer or as a powder or powder mixture. The element distribution, in particular of dopants, in the film-like semiconductor material, in particular the distribution of dopants consisting of elements the 3rd and 5th group of the periodic table are selected, is preferably so in the manufacture of electronic elements, at least one charge-separating p-n junction is displayed.
Unter Lift-off einer Schicht wird die Ablösung dieser Schicht von einem Substrat verstanden, ohne die Schicht wesentlich zu beschädigen.Under Lift-off of a layer becomes the detachment of this layer understood by a substrate without significantly damaging the layer.
Unter einem elektronischen Element wird an dieser Stelle und im Folgenden ein Element verstanden, das mindestens einen ladungstrennenden Übergang aufweist, wie er z. B. in Dioden und Transistoren auftritt. Spezielle elektronische Elemente sind beispielsweise Solarzellen oder Photodioden.Under an electronic element will be at this point and below understood an element that has at least one charge-separating transition has, as he z. B. occurs in diodes and transistors. Specific Electronic elements are, for example, solar cells or photodiodes.
Unter nanoskalig werden alle Größen von 1 nm (10–9 m) bis 999,9 nm verstanden.Nanoscale is understood to mean all sizes from 1 nm (10 -9 m) to 999.9 nm.
Unter systemimmanent werden im Folgenden Komponenten/Pulver verstanden, die nur chemische Elemente beinhalten, die im späteren Halbleiterwerkstoff oder elektronischen Element erwünscht auftreten. Insbesondere sind dies alle Elemente der 3., 4. und 5. Gruppe des Periodensystems, deren Verbindungen untereinander und/oder deren Gemische.Under Systemimmanent hereinafter components / powder understood, which contain only chemical elements, which in the later Semiconductor material or electronic element desirable occur. In particular, these are all elements of the 3rd, 4th and 5th group of the Periodic table, their compounds with each other and / or their Mixtures.
Unter folienartigen Strukturen werden Strukturen verstanden, welche in zwei Raumdimensionen eine räumliche Ausdehnung von mindestens 1 cm aufweisen, während ihre Ausdehnung in der dritten Raumrichtung weniger als 1 mm beträgt.Under Film-like structures are understood to mean structures which are in two spatial dimensions have a spatial extent of at least 1 cm while their extension in the third spatial direction less than 1 mm.
Aus dem Stand der Technik in Bezug auf Urformen und/oder Beschichtungsverfahren von folienartigen Halbleiterwerkstoffen, insbesondere Si, sind zum Beispiel nachfolgend beschriebene Verfahren bekannt:
- a) Dünnschichtverfahren, bei denen das Material aus der Gasphase abgeschieden wird. Zu nennen sind z. B. Plasma-Dampf-Abscheidung (PVD), Chemische Gasphasenabscheidung (CVD), Niederdruck-Chemische Gasphasenabscheidung (LPCVD), „Hot wire"-Gasphasenabscheidung (HWCVD). Wesentlicher Nachteil dieser Verfahren ist die Verwendung relativ teurer Substrate und eine in der Regel geringe Produktivität, die sich in einem geringen Dickenwachstum in Höhe von 1 bis zu einigen 10 nm/min des auf dem Substrat abgeschiedenen Materials manifestiert.
- b) Als Urformverfahren zur Herstellung von Wafern mit typischen
Dicken im Bereich von etwa 100 μm bis 1 mm sind z. B. das
RGS-Verfahren, String Ribbon Verfahren, oder EFG Stand der Technik.
Eine zusammenfassende Darstellung hierzu findet sich bei
G. Hahn et al. in Proceedings WCPEC IV, Hawaii, Mai 2006 Photon Special 2006, Solar Verlag Aachen A. Luque and S. Hegedus im Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, Wiley, Sussex 2002 - c) In
DE 29 27 086 - d) Beschichtungsverfahren zur Herstellung von Schichten mit
für Wafer typischen Dicken sind z. B. thermische Spritzverfahren,
mit denen gut haftende Beschichtungen, insbesondere im Bereich von
Verschleißschutzbeschichtungen erzielt werden. Das thermische
Spritzen von Siliciumpulvem wurde bereits 1977 patentiert.
US 4,003,770
- a) Thin-film processes in which the material is separated from the gas phase. To name a few are z. As plasma vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD), "hot wire" gas phase deposition (HWCVD) .The main drawback of these methods is the use of relatively expensive substrates and one usually low productivity, which manifests itself in a low thickness growth ranging from 1 to several 10 nm / min of the material deposited on the substrate.
- b) As a primary molding process for the production of wafers with typical thicknesses in the range of about 100 microns to 1 mm z. As the RGS method, string ribbon method, or EFG prior art. A summary of this can be found at
G. Hahn et al. in Proceedings WCPEC IV, Hawaii, May 2006 Photon Special 2006, Solar Verlag Aachen A. Luque and S. Hegedus in the Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, Wiley, Sussex 2002 - c) In
DE 29 27 086 - d) Coating methods for producing layers with thicknesses typical for wafers are known, for example, from US Pat. B. thermal spraying, with which well-adherent coatings, especially in the field of wear protection coatings can be achieved. The thermal spraying of silicon powder was already patented in 1977.
US 4,003,770
Im Hinblick auf Materialkosten und eine eventuelle Flexibilität des Halbleiterwerkstoffes ist die Erzielung freitragender oder ggf. zwischen kostengünstigen Folien, z. B. Kunststofffolien, laminierter oder auf solche Folien aufgebrachter Halbleiterwerkstoffe wünschenswert.in the Regarding material costs and a possible flexibility of the semiconductor material is the achievement of self-supporting or possibly between inexpensive films, z. B. plastic films, laminated or applied to such films semiconductor materials desirable.
Alle Verfahren gemäß Stand der Technik stellen hohe Anforderungen an Rauigkeit bzw. Glattheit der Oberfläche des Substrates, oder an dessen kristalline Ordnung. Als weiterer Nachteil ist den Verfahren gemäß Stand der Technik gemeinsam, dass bei der Herstellung dicker Halbleiterschichten mit einer Dicke von 0,05 bis 10 mm mindestens ein Hochtemperaturschritt mit einer Temperatur von mindestens 600°C erforderlich ist, so dass solche Schichten nicht auf Kunststoffsubstraten hergestellt werden können. Zur Herstellung solcher Schichten bzw. folienartiger Halbleiterwerkstoffe auf oder zwischen Kunststoff-Folien muss der Halbleiterwerkstoff daher zunächst auf einem Substrat erzeugt werden, das einer Temperatur von mindestens 600°C standhält. Die erhaltenen Schichten bzw. folienartigen Halbleiterwerkstoffe müssen dann technisch aufwändig von diesem Substrat abgelöst und anschließend auf eine Kunststofffolie bzw. einen anderen Träger aufgebracht werden.All Prior art methods are demanding Requirements for roughness or smoothness of the surface of the substrate, or to its crystalline order. As another Disadvantage is the method according to the prior art common that in the production of thick semiconductor layers with a thickness of 0.05 to 10 mm at least one high-temperature step required at a temperature of at least 600 ° C so that such layers are not made on plastic substrates can be. For producing such layers or film-like Semiconductor materials on or between plastic films must be Semiconductor material therefore initially generated on a substrate which can withstand a temperature of at least 600 ° C. The resulting layers or film-like semiconductor materials then have to be technically elaborate from this substrate detached and then on a plastic film or another carrier can be applied.
In dem Stand der Technik ist kein Verfahren bekannt, das eine integrierte Herstellung elektronischer Elemente durch einen Urform- und/oder Beschichtungsprozess ermöglicht.In In the prior art, no method is known which has an integrated Production of electronic elements by a prototype and / or Coating process allows.
Aufgabe der Erfindung war es deshalb, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Herstellverfahren für folienartige Halbleiterwerkstoffe und/oder elektronische Elemente bereit zu stellen.task The invention was therefore a comparison with the state of Technology improved production process for film-like Semiconductor materials and / or electronic elements to provide.
Überraschend wurde gefunden, dass sich folienartige Halbleiterwerkstoffe durch einen Urform- und/oder Beschichtungsprozess herstellen lassen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass vor der eigentlichen Beschichtung und/oder Urformung mindestens eine systemimmanente, nanoskalige Schlichte zumindest teilweise auf die im Urformverfahren verwendete Form bzw. auf das im Beschichtungsverfahren verwendete Substrat gebracht wird.Surprisingly, it has been found that film-like semiconductor materials can be produced by an original molding and / or coating process, which is characterized in that at least one system-immanent, nano-sized sizing, at least partially, on the mold used in the primary molding process prior to the actual coating and / or molding in the coating process used substrate is brought.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung folienartiger Halbleiterwerkstoffe oder elektronischer Elemente durch einen Urform- und/oder Beschichtungsprozess, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Beschichtung und/oder Urformung mindestens eine systemimmanente, nanoskalige Schlichte zumindest teilweise auf die im Urformverfahren verwendete Form bzw. auf das im Beschichtungsverfahren verwendete Substrat gebracht wird.object Thus, the present invention is a process for the preparation foil-type semiconductor materials or electronic elements by a primary molding and / or coating process, characterized at least one intrinsic, prior to coating and / or shaping nanoscale sizing at least partially on the original molding process used or used in the coating process Substrate is brought.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls ein folienartiger Halbleiterwerkstoff der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird.object The present invention is also a sheet-like semiconductor material obtained by the process according to the invention.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls ein folienartiger Halbleiterwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterwerkstoff auf der Kontaktseite mit der Form bzw. dem Substrat auf- und/oder eingeschmolzene Partikel der systemimmanenten, nanoskaligen Schlichte aufweist.object the present invention is also a film-like semiconductor material, characterized in that the semiconductor material on the contact side with the mold or the substrate up and / or melted particles the system-immanent, nanoscale sizing has.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls ein elektronisches Bauteil, welches den erfindungsgemäßen folienartigen Halbleiterwerkstoff enthält.object the present invention is also an electronic component, which contains the film-like semiconductor material according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die folienartigen Halbleiterwerkstoffe bzw. elektronischen Elemente auf dem Substrat keinerlei Haftung zeigen, so dass diese nach einem Urform- bzw. Beschichtungsprozess gegenüber dem Stand der Technik einfach ablösbar sind, ohne in aufwändigen zusätzlichen Verfahrensschritten von dem Substrat getrennt werden zu müssen.The inventive method has the advantage that the foil-like semiconductor materials or electronic elements show no liability on the substrate, so this after a Urform- or coating process compared to the state of Technology are easily removable, without consuming additional process steps separated from the substrate to have to.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat des weiteren den Vorteil, dass die Schlichte den Wärmeübergang zwischen dem Ausgangspulver bzw. der Schmelze und dem Substrat während des Urformprozesses oder thermischen Spritzverfahrens gegenüber den Verfahren des Standes der Technik mindert und so die Verschmelzung bzw. das Versintern der Partikel des Ausgangspulvers begünstigt. Weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die geringere Wärmeleitfähigkeit einer nanoskaligen Schlichte gegenüber den in bekannten Verfahren eingesetzten Schlichten.The The inventive method further has the Advantage that the sizing the heat transfer between the starting powder or the melt and the substrate during of the original molding process or thermal spraying process the method of the prior art reduces and so the merger or the sintering of the particles of the starting powder favors. Another advantage of the method according to the invention is the lower thermal conductivity of a nanoscale size compared to the sizes used in known processes.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat auch den Vorteil, dass die folienartigen Halbleiterwerkstoffe nicht durch Fremdstoffe kontaminiert werden, weil der einzige Kontakt während der Umwandlung des Ausgangspulvers zu dem fertigen Halbleiterwerkstoff durch die systemimmanente Schlichte gegeben ist.The method according to the invention also has the advantage that the foil-like semiconductor materials are not affected by foreign substances be contaminated because the only contact during the Conversion of the starting powder to the finished semiconductor material the system-immanent sizing is given.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat ebenfalls den Vorteil, dass durch die geringere Wärmeleitfähigkeit der nanoskaligen Schlichte gegenüber den in üblichen Verfahren eingesetzten Schlichten die Ausgangspulver bei geringerem Wämeeinsatz verschmolzen bzw. versintert werden können, als in dem Stand der Technik erreicht wird. Vorteilhafterweise wird die thermisch getriebene Diffusion von Atomen bzw. Teilchen aus dem Substrat bzw. der Form unterdrückt und eine Reaktion mit dem Substrat- bzw. Formwerkstoff vermindert. Weiterhin hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass durch die Wahl von Dotierstoffen in der Schlichte eine Diffusion gewünschter Elemente in das Material des Ausgangspulvers gesteuert werden kann, so dass die Eigenschaften des Halbleiterwerkstoffes bereits während der Herstellung gezielt beeinflusst werden können und somit kostenintensive Nachbehandlungsschritte wie zum Beispiel das Ionenimplantieren von Dotierstoffen entfallen. Auch ist es ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass durch kontrolliertes Einbringen des Dotierstoffes oder der Dotierstoffe in der systemimmanenten Schlichte oder mit unterschiedlichen Dotierstoffen versehenen systemimmanenten Schlichten in einem definierten Muster ein Dotierstoffmuster erzeugt werden kann. Dieses Dotierstoffmuster kann während des Urform- bzw. Beschichtungsvorganges durch Diffusion in den Halbleiterwerkstoff übertragen werden. In Zonen mit unterschiedlicher Dotierung kann Ladungstrennung auftreten. Somit können in dem erfindungsgemäßen Verfahren elektronische Elemente erhalten werden, aus denen elektronische Bauteile aufgebaut werden können.The method according to the invention also has the advantage that due to the lower thermal conductivity of the nanoscale size compared to the usual Sizing used the starting powder at a lower Heat insert can be fused or sintered, as achieved in the prior art. Advantageously the thermally driven diffusion of atoms or particles the substrate or the form suppressed and a reaction reduced with the substrate or molding material. Furthermore, that has inventive method has the advantage that by the choice of dopants in the sizing a diffusion of the desired Elements can be controlled in the material of the starting powder, so that the properties of the semiconductor material already during can be specifically influenced in the production and thus costly post-treatment steps such as ion implantation of dopants omitted. It is also an advantage of the invention Method that by controlled introduction of the dopant or the dopants in the system-immanent size or with different dopants provided systemic sizing a dopant pattern can be generated in a defined pattern can. This dopant pattern may occur during the prototype or coating process by diffusion in the semiconductor material become. In zones with different doping can charge separation occur. Thus, in the process of the invention Electronic elements are obtained from which electronic Components can be built.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung, deren Schutzumfang sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung ergibt, auf diese Ausführungsform beschränkt sein soll.following For example, the present invention will be described by way of example without the invention whose scope is from the claims and the description results limited to this embodiment should be.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung folienartiger Halbleiterwerkstoffe oder elektronischer Elemente durch einen Urform- und/oder Beschichtungsprozess, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Beschichtung und/oder Urformung mindestens eine systemimmanente, nanoskalige Schlichte zumindest teilweise auf die im Urformverfahren verwendete Form bzw. auf das im Beschichtungsverfahren verwendete Substrat gebracht wird.object The present invention is a process for producing a film-like Semiconductor materials or electronic elements through a prototype and / or coating process, characterized in that before the coating and / or shaping at least one intrinsic system, nanoscale sizing at least partially on the original molding process used or used in the coating process Substrate is brought.
Bevorzugt kann die Form oder das Substrat temperaturstabil, besonders bevorzugt hochtemperaturstabil gewählt sein.Prefers For example, the mold or the substrate may be temperature-stable, particularly preferred be selected high temperature stable.
Vorzugsweise kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Schlichte eingesetzt werden, die zumindest eine Dispersion zumindest eines nanoskaligen, systemimmanenten Pulvers in einem Dispersionsmittel aufweist. Bevorzugt kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Schlichte eingesetzt werden, die Siliciumpulver, dotiert und/oder nicht dotiert, enthält oder daraus besteht.Preferably, in the process according to the invention, a size can be used which has at least one dispersion of at least one nanoscale, systemic powder in a dispersion medium. Preferably, in the inventions According to the invention, a sizing agent containing or consisting of silicon powder, doped and / or undoped, is used.
Vorzugsweise kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Pulver eingesetzt werden, welches Partikel mit einem Durchmesser d50% von 4 bis 900 nm aufweist. Bevorzugt können Partikel mit einem Durchmesser d50% von 10 bis 600 nm, besonders bevorzugt von 15 bis 250 nm eingesetzt werden.Preferably, in the method according to the invention a powder can be used which has particles with a diameter d 50% of 4 to 900 nm. Preferably, particles can be used from 15 to 250 nm with a diameter d 50% of 10 to 600 nm is particularly preferred.
Vorzugsweise kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein organisches Dispersions- oder Bindemittel eingesetzt werden. Das organische Dispersionsmittel oder Bindemittel kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt aus Alkoholen, Estern, Ethern, Acrylaten, Polymethylmethacrylaten, Polyvinylalkylaten, oder einem Gemisch dieser Dispersionsmittel oder Bindemittel, ausgewählt werden. Besonders bevorzugt kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Stickstoff-freies organisches Dispersionsmittel oder Bindemittel eingesetzt werden.Preferably can in the process according to the invention an organic Dispersion or binder can be used. The organic Dispersant or binder may be used in the invention Process preferred from alcohols, esters, ethers, acrylates, polymethyl methacrylates, polyvinyl alkylates, or a mixture of these dispersants or binders become. Particularly preferred in the inventive Process a nitrogen-free organic dispersant or Binders are used.
Weiterhin bevorzugt kann ein wässriges Dispersionsmittel, ausgewählt aus Kieselsäure, Wasser, oder ein Gemisch dieser Dispersionsmittel in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.Farther preferably, an aqueous dispersant may be selected from silica, water, or a mixture of these dispersants employed in the process according to the invention become.
Es kann vorteilhaft sein, wenn in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Dispersionsmittel oder Bindemittel eingesetzt wird, das vor dem Verschmelzen bzw. dem Versintern des Ausgangspulvers rückstandslos verdampft oder sublimiert. Ebenso vorteilhaft kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Dispersionsmittel oder Bindemittel eingesetzt werden, das vor dem Verschmelzen bzw. Versintern des Ausgangspulvers rückstandslos depolymerisiert. Der Vorteil liegt in beiden Fällen darin, dass kein Material des Dispersions- oder Bindemittels in den folienartigen Halbleiterwerkstoff eindringen oder während des Urform- und/oder Beschichtungsprozesses in diesen eingebunden werden kann, so dass der folienartige Halbleiterwerkstoff frei von Verunreinigungen bleiben kann und somit dessen elektronische, mechanische und/oder chemische Eigenschaften allein durch die Wahl des Ausgangspulvers und des nanoskaligen, systemimmanenten Pulvers gesteuert werden können.It may be advantageous if in the inventive Method a dispersant or binder is used, that before merging or sintering the starting powder residue evaporated or sublimated. Equally advantageous In the process according to the invention, a dispersant can be used or binders are used prior to fusing or Sintering of the starting powder depolymerized without residue. The advantage lies in both cases in the fact that no material of the Dispersion or binder in the foil-like semiconductor material penetrate or during the prototyping and / or coating process can be integrated into these, so that the foil-like semiconductor material can remain free from impurities and thus its electronic, mechanical and / or chemical properties solely by choice the starting powder and the nanoscale, systemic powder can be controlled.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße nanoskalige, systemimmanente Schlichte auf die Form bzw. das Substrat aufgerakelt, gestrichen, gepinselt, gesprüht, geblasen, gedruckt, mittels Siebdruck aufgebracht, mit Maske gesprüht, oder durch Eintauchen der Form bzw. des Substrates aufgebracht werden. Besonders bevorzugt kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schlichte auf die Form bzw. das Substrat mittels Siebdruck aufgebracht werden.Prefers can the nanoscale, system-immanent Simple on the form or the substrate aufgerakelt, painted, painted, sprayed, blown, printed, screen printed applied, sprayed with mask, or by immersion the form or the substrate are applied. Especially preferred can in the process according to the invention, the size be applied to the mold or the substrate by screen printing.
Es kann vorteilhaft sein, wenn in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Schlichte mit pastösen Eigenschaften eingesetzt wird, die durch geeignete Wahl und Dosierung der genannten Dispersions- bzw. Bindemittel und deren innige Vermischung mit dem nanoskaligen, systemimmanenten Pulver erhalten werden kann. Geeignete Verfahrensschritte der Vermischung sind dem Fachmann bekannt. Der Vorteil liegt darin, dass eine Schlichte mit pastösen Eigenschaften auf schräg stehende oder senkrechte Flächen der Form bzw. des Substrates aufgebracht werden kann, ohne dass die Schlichte auf solchen Flächen unkontrolliert verläuft oder abläuft.It may be advantageous if in the inventive Process a size used with pasty properties which, by suitable choice and metering of the abovementioned dispersion or binder and their intimate mixing with the nanoscale, systemic powder can be obtained. Suitable method steps of Mixing are known in the art. The advantage is that a sizing with pasty properties on sloping standing or vertical surfaces of the mold or of the substrate can be applied without the sizing on such surfaces runs out of control or expires.
Es kann auch vorteilhaft sein, wenn in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schlichte trocken auf die Form bzw. das Substrat gepresst wird. Dies ermöglicht eine besonders rasche Aufbringung der Schlichte, was insbesondere in Prozessen der Massenfertigung kostensparend ist. Ein weiterer Vorteil, die Schlichte trocken auf die Form bzw. das Substrat zu pressen, liegt darin, dass keine Dämpfe, Sublimate oder Depolymerisationsprodukte von Binde- oder Dispersionsmitteln freigesetzt werden können und somit der erfindungsgemäße folienartige Halbleiterwerkstoff unter Hochvakuumbedingungen hergestellt werden kann.It may also be advantageous if in the inventive Process the size dry onto the mold or substrate becomes. This allows a particularly rapid application the sizing, especially in mass production processes is cost saving. Another advantage, the sizing dry on pressing the mold or the substrate is that no vapors, Sublimate or depolymerization products of binders or dispersants can be released and thus the inventive foil-like semiconductor material can be produced under high vacuum conditions can.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorzugsweise eine Schlichte eingesetzt werden, die mindestens einen Dotierstoff, ausgewählt aus der 3. oder 5. Hauptgruppe, aufweist. In einer weiteren Option können mindestens zwei Schlichten, die jeweils einen Dotierstoff, ausgewählt aus der 3. oder 5. Hauptgruppe, enthalten, eingesetzt werden.In the process of the invention may preferably a sizing agent containing at least one dopant, selected from the 3rd or 5th main group. In another option can be at least two sizing, each one dopant selected from the 3rd or 5th main group, included, are used.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn mindestens zwei nanoskalige, systemimmanente Schlichten mit unterschiedlichen Dotierstoffen oder Dotierstoffanteilen auf der Oberfläche der Form oder des Substrates angeordnet werden. Bevorzugt können 2, 3, 4, oder 5, besonders bevorzugt 2, 3, oder 4, ganz besonders bevorzugt 2 oder 3 nanoskalige, systemimmanente Schlichten mit unterschiedlichen Dotierstoffen oder Dotierstoffanteilen auf der Oberfläche der Form oder des Substrates angeordnet werden. Dadurch hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass durch die Anordnung unterschiedlicher Dotierstoffe oder unterschiedlicher Dotierstoffanteile in den systemimmanenten Schlichten in einem definierten Muster ein Dotierstoffmuster erzeugt werden kann. Dieses Dotierstoffmuster kann während des Urform- bzw. Beschichtungsvorganges durch Diffusion in das Edukt oder die Edukte des Halbleiterwerkstoffes übertragen werden. In Zonen mit unterschiedlicher Dotierung kann Ladungstrennung auftreten. Somit können in dem erfindungsgemäßen Verfahren folienartige Halbleiterwerkstoffe erhalten werden, die elektronische Elemente aufweisen, zum Beispiel Dioden durch eine wechselweise Anordnung von 2 nanoskaligen, systemimmanenten Schlichten mit p- bzw. n-Dotierung, bzw. Transistoren durch eine Anordnung von 3 Schlichten mit alternierender Dotierung. Je nachdem die nanoskaligen, systemimmanenten Schlichten mit unterschiedlichen Dotierstoffen oder Dotierstoffanteilen lateral oder vertikal relativ zur Oberfläche der Form oder des Substrates angeordnet werden, können unterschiedliche Abmessungen der Zonen, in denen Ladungstrennung auftreten kann, und somit auch unterschiedliche Ladungsdichteverteilungen erhalten werden. Somit können in dem erfindungsgemäßen Verfahren auch elektronische Elemente mit kontrolliertem Kennlinienfeld erhalten werden.In the method according to the invention, it may be advantageous if at least two nanoscale, system-immanent sizing with different dopants or dopant components are arranged on the surface of the mold or the substrate. Preferably, 2, 3, 4, or 5, more preferably 2, 3, or 4, most preferably 2 or 3 nanoscale, system-immanent sizing with different dopants or Dotierstoffanteilen on the surface of the mold or the substrate can be arranged. As a result, the method according to the invention has the advantage that a dopant pattern can be generated in a defined pattern by arranging different dopants or different dopant components in the system-immanent sizings. This Dotierstoffmuster can be transferred during the prototyping or coating process by diffusion into the starting material or the reactants of the semiconductor material. In zones with different doping, charge separation may occur. Thus, in the process of the present invention, sheet-like semiconductor materials having electronic elements, for example, diodes by an alternate arrangement of 2 nanoscars can be obtained ligen, system-immanent sizing with p- or n-doping, or transistors through an array of 3 sizings with alternating doping. Depending on the nanoscale, system-immanent sizing with different dopants or Dotierstoffanteilen lateral or vertical relative to the surface of the mold or the substrate, different dimensions of the zones in which charge separation can occur, and thus different charge density distributions can be obtained. Thus, electronic elements with a controlled characteristic field can also be obtained in the method according to the invention.
Das bei der Beschichtung und/oder Umformung eingesetzte Edukt oder die eingesetzten Edukte können in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt durch Siebdruck, Druck, Gießen, thermisches Spritzen, oder Plasmaspritzen aufgebracht werden. Besonders bevorzugt können das Edukt oder die Edukte durch Gießen, thermisches Spritzen, oder Plasmaspritzen, ganz besonders bevorzugt durch Plasmaspritzen aufgebracht werden.The used in the coating and / or forming educt or the used educts can in the inventive Process preferred by screen printing, printing, casting, thermal Spraying, or plasma spraying are applied. Especially preferred can the starting material or the educts by pouring, thermal spraying, or plasma spraying, most preferably by Plasma spraying are applied.
Vorzugsweise können das Edukt oder die Edukte in einem definierten, zwei- oder dreidimensionalen Muster, aufgebracht werden.Preferably can the starting material or the educts in a defined, two- or three-dimensional pattern, applied.
Es kann vorteilhaft sein, wenn in dem erfindungsgemäßen Verfahren unterschiedliche Edukte, bevorzugt 2, 3, 4, oder 5 unterschiedliche Edukte, wobei sich die Edukte in zumindest einer Eigenschaft, ausgewählt aus Partikelgröße, Dotierstoffgehalt, chemischer Zusammensetzung, Partikel-Morphologie, oder in mehreren dieser Eigenschaften unterscheiden, aufgebracht werden. Dadurch können nach dem Urform- und/oder Beschichtungsprozess folienartige Halbleiterwerkstoffe erhalten werden, in denen 2, 3, 4, oder 5 Zonen mit unterschiedlichen Eigenschaften, bevorzugt unterschiedlichen Dotierstoffgehaltes, aneinander stoßen können. Somit können folienartige Halbleiterwerkstoffe erhalten werden, die elektronische Elemente aufweisen.It may be advantageous if in the inventive Process different educts, preferably 2, 3, 4, or 5 different Educts, wherein the starting materials in at least one property, selected from particle size, dopant content, chemical Composition, particle morphology, or in several of these properties differ, be applied. This can be done after the original molding and / or coating process film-like semiconductor materials are obtained in which 2, 3, 4, or 5 zones with different Properties, preferably different dopant content, can bump into each other. Thus, you can foil-like semiconductor materials are obtained, the electronic Have elements.
Das Edukt oder die Edukte können in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise auf die erfindungsgemäße Schlichte aufgebracht und anschließend verschmolzen oder versintert werden. Bevorzugt können das Edukt oder die Edukte bei einer Temperatur verschmolzen werden, die die Schmelztemperatur des nicht mit der Schlichte versehenen Substrates und/oder der Form während einer Zeitdauer von 0,01 bis 60 s, besonders bevorzugt während einer Zeitdauer von 0,1 bis 40 s, ganz besonders bevorzugt während einer Zeitdauer von 0,5 bis 20 s um maximal 200°C, bevorzugt um maximal 100°C, besonders bevorzugt um maximal 80°C überschreitet.The Educt or the starting materials can in the inventive Process preferably on the inventive Simple applied and then fused or be sintered. Preferably, the starting material or the Starting materials are melted at a temperature which is the melting temperature of the non-sizing substrate and / or the mold during a period of 0.01 to 60 seconds, more preferably during a period of 0.1 to 40 seconds, most preferably during a period of 0.5 to 20 s by a maximum of 200 ° C, preferably by a maximum of 100 ° C, more preferably by a maximum of 80 ° C.
Das Edukt oder die Edukte können in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise mehrfach aufgebracht werden. Bevorzugt können das Edukt oder die Edukte nach jedem Aufbringen verschmolzen oder versintert werden. Besonders bevorzugt können das Edukt oder die Edukte nach jedem, jedem zweiten bis vierten, weiters besonders bevorzugt jedem dritten Aufbringen, oder auch in unregelmäßiger Abfolge nach dem Aufbringen verschmolzen oder versintert werden. Ganz bevorzugt können das Edukt oder die Edukte nach jedem Aufbringen verschmolzen oder versintert werden. In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch jegliche Variation der Reihenfolge aus mehrmaligem Aufbringen und Verschmelzen oder Versintern gewählt werden. Weiterhin ganz besonders bevorzugt können zunächst alle Edukte aufgebracht und anschließend verschmolzen oder versintert, oder alle Edukte nach dem jeweils letztmaligen Aufbringen verschmolzen oder versintert werden.The Educt or the starting materials can in the inventive Process preferably be applied several times. Preferred may the starting material or the educts melted after each application or be sintered. Particularly preferred may be the educt or the educts after each, every second to fourth, further special preferred every third application, or even in irregular Sequence can be fused or sintered after application. Most preferably, the starting material or the educts after each Application fused or sintered. In the invention Method can also be any variation of the order of multiple Applying and fusing or sintering are chosen. Farther most preferably, first of all Edukte applied and then fused or sintered, or all starting materials after the last application fused or be sintered.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren können das Edukt oder die Edukte vorzugsweise zunächst aufgeschmolzen und anschließend die dadurch erhaltene Schmelze auf die erfindungsgemäße systemimmanente, nanoskalige Schlichte aufgebracht werden. Die Aufbringung kann auf eine dem Fachmann bekannte Art und Weise erfolgen, zum Beispiel durch Gießen, Drucken, Spritzgießen, oder Schleudern.In the method of the invention can the starting material or the starting materials are preferably first melted and then the resulting melt on the Inventive systemic, nanoscale Simple to be applied. The application may be to a person skilled in the art known manner, for example by casting, Printing, injection molding, or spinning.
Es kann vorteilhaft sein, wenn in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Form oder das Substrat auf 200 bis 800°C vorgeheizt wird und anschließend das Edukt oder die Edukte bzw. das geschmolzene Edukt oder die geschmolzenen Edukte aufgebracht werden. Bevorzugt kann die Temperatur der Form oder des Substrates während der Aufbringung des Eduktes oder der Edukte bzw. des geschmolzenen Eduktes oder der geschmolzenen Edukte verändert werden. Besonders bevorzugt kann die Abkühlrate auf eine dem Fachmann bekannte Weise gesteuert werden. Dies hat den Vorteil, dass ein folienartiger Halbleiterwerkstoff mit grobkörniger Kristallstruktur erhalten werden kann.It may be advantageous if in the inventive Process the mold or substrate at 200 to 800 ° C is preheated and then the reactant or the reactants or the molten starting material or the molten educts applied become. Preferably, the temperature of the mold or the substrate during the application of the educt or of the starting materials or the molten starting material or the molten educts changed become. Particularly preferably, the cooling rate to a be controlled known in the art. This has the advantage that a film-like semiconductor material with coarse grained Crystal structure can be obtained.
Vorzugsweise kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren der folienartige Halbleiterwerkstoff nach dem Urform- bzw. Beschichtungsprozess von der Form oder dem Substrat abgelöst werden. Bevorzugt kann der Halbleiterwerkstoff durch Abstreifen, Abrollen, Abziehen, oder mit Hilfe von Transferfolien aus Kunststoff von der Form oder dem Substrat abgelöst werden. Besonders bevorzugt kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren der Halbleiterwerkstoff mittels dem Fachmann bekannter Klebefolie von der Form oder dem Substrat abgelöst werden.Preferably can in the inventive method of the sheet-like Semiconductor material after the prototyping or coating process of the Form or the substrate are detached. Preferably can the semiconductor material by stripping, unwinding, peeling, or with the help of plastic transfer foils of the form or the Substrate are detached. Particularly preferred in the inventive method of semiconductor material by means of Adhesive film of the form or the substrate known to the person skilled in the art be replaced.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein folienartiger Halbleiterwerkstoff, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird.The subject matter of the present invention is therefore also a film-type semiconductor material which obtained by the method according to the invention.
Vorzugsweise können die erfindungsgemäßen folienartigen Halbleiterwerkstoffe zumindest ein elektronisches Element, bevorzugt eine Diode oder ein Transistor, enthalten oder sein.Preferably can the film-like invention Semiconductor materials at least one electronic element, preferably a diode or a transistor, included or be.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein folienartiger Halbleiterwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterwerkstoff auf der Kontaktseite mit der Form bzw. dem Substrat auf- und/oder eingeschmolzene Partikel der systemimmanenten, nanoskaligen Schlichte aufweist. Insbesondere ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein solcher Halbleiterwerkstoff, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird.object The present invention is also a sheet-like semiconductor material, characterized in that the semiconductor material on the contact side with the mold or the substrate up and / or melted particles the system-immanent, nanoscale sizing has. Especially the subject of the present invention is such a semiconductor material, obtained by the method according to the invention becomes.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Bauteil, enthaltend den erfindungsgemäßen folienartigen Halbleiterwerkstoff.One Another object of the present invention is an electronic Component containing the film-like invention Semiconductor material.
Bevorzugt kann der erfindungsgemäße folienartige Halbleiterwerkstoff eine Dicke von 10 bis 500 μm aufweisen. Weiterhin bevorzugt kann der folienartige Halbleiterwerkstoff eine Längsausdehnung der Kristallite von 10 nm bis 300 μm aufweisen.Prefers may be the film-like semiconductor material according to the invention have a thickness of 10 to 500 microns. Further preferred the film-like semiconductor material can be a longitudinal extension of the Have crystallites of 10 nm to 300 microns.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße elektronische Bauteil eine Photodiode, besonders bevorzugt eine Solarzelle sein.Preferably can the electronic component according to the invention a photodiode, more preferably a solar cell.
Die im Folgenden aufgeführten Beispiele dienen der experimentellen Erläuterung einzelner Ansprüche insbesondere zum Beschichten, Urformen durch Schmelzverfahren und Urformen durch Sinterverfahren sowie zur Verwendung von Schlichten, welche Dotierstoffe enthalten, ohne dass diese den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränken sollen.The The examples below serve the experimental Explanation of individual claims in particular to Coating, prototyping by melting and primary forming by sintering as well as for the use of sizes containing dopants, without limiting the scope of the present invention should.
Beispiel 1: Beschichtung durch Plasmaspritzen von Silizium auf mit nanoskaligem Si-Schlichte versehenem QuarzglassubstratExample 1: Coating by plasma spraying of silicon on nanoscale Si-coated quartz glass substrate
Eine
Schlichte aus nanoskaligem Si-Pulver in einer Dispersion von 8 Gew.-%
Si in Ethanol wurde durch Aufsprühen auf ein Quarzglassubstrat
aufgebracht und bei Raumtemperatur durch Verdampfen des Ethanols
getrocknet. Die weitere Beschichtung des Substrates mit dem Halbleiterwerkstoff
Si erfolgte mittels eines bekannten thermischen Spritzverfahrens,
Plasmaspritzen in Argon-Plasma an Luft, unter Verwendung von Siliziumpulver
mit Korngrößen im Bereich von 50–150
um als zu verspritzendem Werkstoff. Die abgeschiedenen Schichtdicken
betrugen typischerweise zwischen 50 und 100 μm, teilweise bis
300 μm. Die
Beispiel 2: Herstellen einer Siliziumfolie durch Eintauchen in ein SchmelzbadExample 2: Production of a silicon foil by immersion in a molten bath
Auf einem Quarzglassubstrat wurde durch Aufsprühen einer Dispersion von nanoskaligem Si-Pulver, 8 Gew.-% Si in Ethanol, und Trocknen bei Raumtemperatur durch Verdampfen des Ethanols eine einige um dicke Schicht der Schlichte erzeugt. Das so mit der Schlichte versehene Quarzglassubstrat wurde anschließend in einem Vakuumofen unter weniger als 1 mbar Restdruck auf eine Temperatur von etwa 1000°C vorgeheizt, anschließend während einer kurzen Zeit von 1 bis 2 Sekunden in eine Siliziumschmelze, die eine Temperatur von etwa 1450°C aufwies, eingetaucht und anschließend herausgezogen. Es bildete sich ein Siliziumfilm, der nach Abkühlen unter Verwendung einer handelsüblichen Klebefolie als dünne Schicht vom Substrat abgelöst werden konnte.On A quartz glass substrate was prepared by spraying a dispersion nanoscale Si powder, 8 wt% Si in ethanol, and drying at room temperature by evaporation of the ethanol a few um thick layer of the sizing produced. The so provided with the sizing Quartz glass substrate was then placed in a vacuum oven under less than 1 mbar residual pressure to a temperature of about Preheated to 1000 ° C, then during a short time of 1 to 2 seconds in a silicon melt, the one Temperature of about 1450 ° C, immersed and then pulled out. It formed a silicon film, which after cooling using a commercially available adhesive film as a thin Layer could be detached from the substrate.
Diese
Anordnung korrespondierte im wesentlichen mit den grundlegenden
Bedingungen bei der Herstellung typischer Waferdicken im Bereich von
100 μm bis 1 mm im sogenannten RGS-Verfahren oder RST-Verfahren,
die in einer zusammenfassenden Darstellung bei
Beispiel 3: Herstellung eines folienartigen Sinterlings aus SiliziumExample 3: Production of a film-like Sinterlings of silicon
Zur Herstellung eines Grünlings bzw. einer Grünfolie aus Si wurde in einem Nasspressverfahren nanoskaliges Si-Pulver in Ethanol eingepresst, welches eine Quarzglasoberfläche benetzte. Aufgrund des hohen Volumenanteils von Si-Nanopartikeln bildete sich so eine handhabbare, dünne Folie aus Si-Pulver, welches über das Ethanol an der Oberfläche haftete. Zum Sintern wurde diese dünne Grünfolie zwischen zwei Si-Wafer gelegt, welche beide zuvor mittels eines Airbrush-Verfahrens mit einer nano Si-Dispersion, 8 Gew.-% Si in Ethanol, mit einer Schlichte aus Si-Nanopulver versehen wurden. Das Sintern der dünnen Folie erfolgte zur Vermeidung eines geometrischen Verzugs zwischen den Wafer unter leichtem, uniaxialem Anpressdruck von einigen Pa in einem Schutzgasofen unter Argon bei Temperaturen von ca. 1200°C für ca. 4 Stunden. Nach Abkühlung des Ofens auf Raumtemperatur konnte die Anordnung entnommen und die gesinterte Folie, die eine Dicke von weniger als 100 μm aufwies, einfach zwischen den Wafer entnommen werden, da diese nicht an den Wafer haftete. Die so hergestellten Siliziumfolien wurden zwischen zwei Kunststofffolien einlaminiert und weisen auch nach mehrfacher Biegebelastung eine elektrische Leitfähigkeit auf.To produce a green sheet or a green sheet from Si, nanoscale Si powder in ethanol was wetted in a wet pressing process, which wetted a quartz glass surface. Due to the high volume fraction of Si nanoparticles, a manageable, thin film of Si powder formed, which adhered to the surface via the ethanol. For sintering, this thin green sheet was placed between two Si wafers, both of which had been previously provided with an Si nano Si dispersion, 8% by weight Si in ethanol, with an Si nanopowder size by an airbrush method. The sintering of the thin film was carried out to avoid a geometric distortion between the wafer under a slight, uniaxial contact pressure of a few Pa in a protective gas under argon at temperatures of about 1200 ° C for about 4 hours. After the furnace was cooled to room temperature, the assembly could be removed and the sintered film having a thickness of less than 100 μm could be easily removed between the wafers since it did not adhere to the wafer. The silicon foils produced in this way were laminated between two plastic films and have also after multiple bending loading an electrical conductivity on.
Beispiel 4: Erzeugung einer Dotierung und eines p-n Überganges durch Verwendung einer dotierten SchlichteExample 4: Generation of a doping and a p-n junction by using a doped sizing
Ein einkristalliner Wafer aus n-dotiertem Silizium wurde mittels Spin-Coating mit einer Dispersion von mit Bor p-dotierten nano-Si Partikeln in Ethanol, 6,25 Gew.-% Si in Ethanol, einseitig mit einer Schlichte versehen und einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 800°C während einer Zeit von 0,5 Stunden unter Schutzgas unterzogen. Nach dieser Behandlung wurde die Schlichte vom Wafer entfernt. Die p-Dotierstoffe waren in den n-dotierten Wafer eindiffundiert, und der so durch lokale Umdotierung des zuvor n-dotierten Wafers hergestellte p-n Übergang konnte durch Messung einer Diodenkennlinie nachgewiesen werden.One Single-crystal wafer of n-doped silicon was spin-coated with a dispersion of boron p-doped nano-Si particles in Ethanol, 6.25% by weight of Si in ethanol, one-sided with a size provided and a heat treatment at a temperature of 800 ° C for a period of 0.5 hours Subjected to inert gas. After this treatment, the sizing became removed from the wafer. The p-dopants were in the n-doped Wafer diffused, and so by local re-doping of the previously n-doped wafers produced p-n junction could by Measurement of a diode characteristic can be detected.
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