Создание наноструктурированных фотовольтаических преобразователей на основе оксидных и халькогенидных полупроводниковых соединений

Объектом исследования является технология формирования наноструктурированной поверхности на кремнии. Цели работы: разработка технологии формирования упорядоченного массива полистирольных наносфер на поверхности кремния; изучение физико-химических закономерностей плазмохимического травления наносфер; разработка технологии получения тонких плёнок оксида железа. В процессе работы экспериментально были выявлены зависимости технологических параметров центрифугирования на равномерность и плотность нанесения полистирольных наносфер на кремниевую подложку диаметром 76 мм. Изучено влияние технологических параметров процесса плазмохимического травления наносфер на скорость травления и диаметр наносфер. Экспериментально определены параметры получения тонких плёнок оксида железа методом химического осаждения из газовой фазы. В результате исследования были выбраны оптимальные технологические параметры процесса наносферной литографии и получено монослойное покрытие с площадью заполнения рабочей области 76 мм Si подложки наносферами 97,8% и воспроизводимостью процесса 98,6%. Были получены массивы наноигл с диаметром основания от 70 до 125 нм, с диаметром иглы от 10 нм (аспектное отношение более 90) до 50 нм, и высотой от 170 до 1000 нм в зависимости от начального размера наносфер. Были сформированы пленки оксида железа толщиной от 10 до 310 нм. Разработанная технология формирования кремниевых наноструктур повышает производительность и снижает стоимость изготовления кремниевых наноструктур для солнечных элементов на основе вертикальных p-i-n переходов относительно альтернативных методов, которые применяются на сегодняшний день.