KR820000396B1 - 광전지 전환용 실리콘 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 광전지(光電池)전환용 실리콘 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히 말하자면 규소 화합물을 환원시킴으로써 박층 다결정질(多結晶質) 실리콘의 제조방법에 관한 것이다.
증기 상태의 아연에 의하여 사염화규소를 환원시킴으로써 극히 순수한 규소를 제조하는 방법은 공지되어 있다(Lyon, Olson 및 투이스, Trans. Electrochem.Soc. 96(1949) 359). 이 반응은 950℃에서 행히지며 수득된 결정체는 침상(針狀)이다. 이 방법은 고온이 요구되고, 증기 상태의 아연을 존재시킬 필요가 있어서 증발기를 사용하여야 하며 또 수득된 침상 규소는 사용되기 쉽도록 다시 1,400℃이상으로 재용융 시켜야 하므로 직접 이용될 수는 없다는 등의 결점이 있다.
본 출원인은 전술한 결점을 해소하고 특히 일반적으로 약 750℃의 온도에서 사용할 수 있는 규소의 제조 방법으로서 전도성일 수 있는 기재 상에서 다결정질층의 형태로 규소가 직접 수득될 수 있으므로 광전지 제조에 용이하게 이용되는 규소의 제조 방법을 개발한 바 있다.
실제로 본 발명은 주석, 납, 금, 은, 안티몬 및 비스무트로 된 군 중에서 선정된 액상의 금속 1종 이상과 함께 액상 아연을 사용하고 반응 중에 생성된 아연 화합물이 기상이 되도록 반응 조건을 선택하는 것을 특징으로 하여 아연으로 기상의 규소화합물을 환원시킴으로써 박층의 다결정질 규소를 제조하는 방법에 관한 것이다.
이하 본 명세서에 있어서, 주석, 납, 금, 은, 안티몬 및 비스무트 중 1종 이상의 금속을 나타내기 위하여 기호 M을 사용하겠다.
본 발명에 따라 사용되는 규소 화합물은 반응 조건하에서 기상이며, 역시 이 반응 조건하에서 기상인 아연 화합물을 생성시킬 수 있는 규소 화합물이면 족하다.본 발명의 실시예에 의하면 할로게노 실란류, 바람직하게는 테트라클로로실란이 사용되는데, 이 테트라클로로실란은 공업적 규모로 용이하게 구득될 수 있는 것으로서 더우기 공지의 방법으로 정제하기가 용이하다.
규소 화합물은 반응 혼합물에 기상으로 투입되는 바, 순수 상태로 사용하거나 때로는 순수 및 무수 가스로 희석될 수 있다. 이러한 가스로서는 특히 질소, 아르곤, 수소 또는 이를 가스의 혼합물을 예거할 수 있으며, 희석 가스는 반응 조건하에서 규소 화합물을 환원시켜서는 안되며 또 매질의 환원성을 예방하는 것이어야 한다. 규소 화합물에 대한 희석 가스의 용량비는 광범위하게 변화시킬 수 있는데, 실제로는 0 내지 1,000, 바람직하게는 0.5 내지 5의 용량비가 사용된다.
규소 화합물의 분압은 본 발명에 따른 임계 인자는 아니며, 광범위하게 변화시킬 수 있는데, 특히 본 발명의 실시 있어서는 10-3내지 1 기압이 적당하다.
아연과 M은 본 발명에 있어서는 액상으로 사용된다. 이들은 반응 매질 내에 별도로 또는 동시에 투입될 수 있다.
본 발명의 변형예에 의하면, 아연은 때로는 본 발명 조건하에서 액상인 금속에 의하여 전부 또는 일부가 대치시킬 수 있다. 이 금속은 규소 화합물을 환원시키는 것으로서 규소화합물을 형성하지 않아야 하며 규소 화합물과의 반응 중에 기상인 화합물을 형성하는 것이어야 한다. 이들 조건에 적합한 금속은 특히 알루미늄, 갈륨 및 인듐이다.
본 발명에 의하여 사용되는 아연의 M에 대한 중량비는 광범위하게 변동될 수 있으나, 가급적 15%미만 일반적으로는 1 내지 10% 범위이다.
명확하게 규명된 것은 아니지만, 본 출원인의 견해로는 M은 매질 중의 증기압을 강화시켜서 환원제의 손실을 예방하는 한편, 본 발명에 따라 사용되는 Zn과 함께 사용할 경우 반응 중에 형성된 규소용 결정화 기재로서 작용하는 것이라고 생각된다.
만약에 M이 본 발명에 의한 금속 중 수개의 금속을 나타내는 것일 경우, 이들은 반응 조건하에서 M이 액상으로 되는 비율로 존재시켜야 할 필요가 있다.
본 발명의 변형예에 의하면, 액상에 의해 습윤되고 그의 성분이 규소층에 확산되지 않은 고체 담체 상에서 그 반응을 진행시키는 것을 생각할 수 있다.
본 발명 방법의 실시 조건은 규소 화합물이 기상이고 아연 및 M이 액상이며 반응 생성물인 아연 화합물이 기상인 조건이어야 한다. 본 발명 방법의 목적상, 500 내지 907℃, 바람직하게는 700 내지 800℃의 온도와 10-3및 1기압, 바람직하게는 1기압의 전압이 적합하다. 더우기, 미량의 습기 또는 산소가 반응매질 내에 존재하지 않도록 해야할 필요가 있다.
냉각시키면, 규소는 금속기재 M상에 다결정질층 형태로 수득된다.
수득된 다결정질층의 박층은 단일입자 두께이며 특히 이 특성으로 인해 본 발명 방법은 광전지 전화용 규소의 제조에 이용될 수 있는 것이다. 결정체의 두께는 1mm에 달할 수 있으며, 일반적으로 광전지에 적응하기 위하여 바람직한 다결정층의 두께는 50 내지 300미크론이다.
[실시예]
아연 10중량%를 함유한 아연－주석 합금 60g을 반응기에 투입하여 250℃로 가열한다. 아르곤 함량이 75용량%인 테트라클로로실란과 아르곤 혼합물로 구성되는 가스류를 매시 15리터의 유량으로 반응기에 도입시킨다. 테트라클로로실란의 분압은 190mmHg의 값으로 하고, 전압은 760mmHg로 유지시킨다.
3시간 후, 가스류를 정지시킨 다음 반응기를 아르곤으로 세정시킨다. 냉각시키면 주석 기재 상에 두께 약 200μ의 다결정질 실리콘층이 형성된다.
Claims (1)
- 주석, 납, 금, 은, 안티몬 및 비스무트로 된 군 중에서 선정된 액상의 금속 1종 이상과 함께 액상 아연을 사용하고 반응 중에 생성된 아연 화합물이 기상이 되도록 반응 조건을 선택하는 것을 특징으로 하여 아연으로 기상의 규소 화합물을 환원시킴으로써 다결정질 규소를 제조하는 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR7803312A KR820000396B1 (ko) | 1978-11-04 | 1978-11-04 | 광전지 전환용 실리콘 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR7803312A KR820000396B1 (ko) | 1978-11-04 | 1978-11-04 | 광전지 전환용 실리콘 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR820000396B1 true KR820000396B1 (ko) | 1982-03-26 |
Family
ID=19209090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR7803312A KR820000396B1 (ko) | 1978-11-04 | 1978-11-04 | 광전지 전환용 실리콘 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR820000396B1 (ko) |
-
1978
- 1978-11-04 KR KR7803312A patent/KR820000396B1/ko active
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