Silizium-Halbleitertechnologie PDF

Manchmal werden auch Elemente eines Sonnenkollektors umgangssprachlich fälschlicherweise als Solarzelle bezeichnet. Solarzellen kann man nach silizium-Halbleitertechnologie PDF Kriterien einordnen.


Författare: Ulrich Hilleringmann.
Grundlage der mikroelektronischen Integrationstechnik ist die Silizium-Halbleitertechnologie. Sie setzt sich aus einer Vielzahl von sich wiederholenden Einzelprozessen zusammen, deren Durchführung und apparative Ausstattung extremen Anforderungen genügen müssen, um die geforderten Strukturgrößen bis zu wenigen 10 nm gleichmäßig und reproduzierbar zu erzeugen. Das Zusammenspiel der Oxidationen, Ätzschritte und Implantationen zur Herstellung von MOS- und Bipolarschaltungen werden – ausgehend vom Rohsilizium bis zur gekapselten integrierten Schaltung – aus Sicht des Anwenders erläutert. Das Lehrbuch behandelt neben den Grundlagen auch die technische Durchführung der Einzelprozesse zur Integrationstechnik.

Das gängigste Kriterium ist die Materialdicke. Dabei wird nach Dickschicht- und Dünnschichtzellen unterschieden. Ein weiteres Kriterium ist das verwendete Halbleitermaterial. Daneben finden auch weitere Halbleiter Verwendung wie Cadmiumtellurid, Galliumarsenid. Neben anorganischen Halbleitermaterialien gibt es auch organische Solarzellen und Farbstoffsolarzellen sowie anorganisch-organische Hybride. Die Technik gilt als gut beherrscht.

Energie-Rücklaufzeiten und wurden die verbreitetsten Zellen. Der Verzicht auf das energie- und zeitaufwändige Rekristallisieren eines Einkristalls wird mit etwas geringeren Leistungen erkauft. 1980er-Jahren den größten Marktanteil bei den Dünnschichtzellen. Sie sind bekannt von Kleinanwendungen wie Taschenrechnern. Hier gibt es keine Materialengpässe selbst bei Produktion im Terawatt-Maßstab.

Hergestellt werden sie ähnlich wie Solarzellen aus amorphem Silicium. Die organische Chemie liefert Werkstoffe, die möglicherweise eine kostengünstige Fertigung von Solarzellen erlauben. Vorgang, der an die Photosynthese anlehnt. Sehr einfach herstellbare Zelle, jedoch in Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit limitiert.

Silicium, der Grundstoff für die Solarzellen, steht in nahezu unbegrenzter Menge zur Verfügung. Silicat vor und wird vom Sauerstoff unter hoher Temperatur getrennt. Bei dem auch bei der Herstellung von Leuchtdioden bedeutsamen Indium wird einerseits bis 2035 mit einem Versiegen der Ressourcen gerechnet, da sich die theoretischen Indiumvorräte im Jahr 2006 auf nur 6000 Tonnen, die ökonomisch abbaubaren Reserven auf sogar nur 2800 Tonnen beliefen. Blick weniger kritisch, da die Kupferproduzenten derzeit nur einen Teil des in Metallelektrolyse anfallenden Anodenschlamms zur Selen- oder Tellurgewinnung einsetzen. Die Produktionsprozesse, in denen Gallium, Indium, Selen und Tellur eingesetzt werden, verfügen über eine ungünstige Materialökonomie und müssen verbessert werden.