Los sustratos monocristalinos se diferencian típicamente por el proceso por el cual se hacen. Las obleas de Czochralski (Cz)1 son el tipo más comúnmente usado como oblea de silicio, y son utilizados por la industria solar y de circuitos integrados. A continuación se muestra el proceso de fabricación de un gran lingote de silicio monocristalino mediante el procedimiento de Czochralski. El uso de crisoles de cuarzo en la fabricación de sustratos Cz provoca la incorporación de ppm (1018 cm-3) de oxígeno en el lingote de silicio. El oxígeno en sí es relativamente benigno pero crea complejos con el dopaje de boro que degrada la vida útil del portador2,3 Los lingotes de tipo-n fabricados con dopantes de fósforo tienen concentraciones similares de oxígeno pero no muestran el efecto de degradación ni tampoco ocurre con obleas con menor resistividad o dopantes de galio. 4
Arriba del lingote de Czochralski. La sección cilíndrica inferior se ha cortado para formar obleas. Tales "tapas y colas" sobrantes del crecimiento en la industria de semiconductores son una fuente grande de suministro de silicio para la industria fotovoltaica.
- 1. , «Ein neues Verfahren zur Messung der Kristallisationsgeschwindigheit der Metalle», Zeitschrift für physikalische Chemie, vol. 92, pp. 219–221, 1918.
- 2. , «Degradation of carrier lifetime in Cz silicon solar cells», Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 65, pp. 219 - 229, 2001.
- 3. , «Fundamental boron-oxygen-related carrier lifetime limit in mono- and multicrystalline silicon», Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 13, pp. 287 - 296, 2005.
- 4. , «24.5% efficiency PERT silicon solar cells on SEH MCZ substrates and cell performance on other SEH CZ and FZ substrates», Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 66, pp. 27 - 36, 2001.
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