В Санкт-Петербургском политехническом университете разработали установку для плазмохимического травления кремния, позволяющую проводить весь процесс в один цикл. По словам ученых, новое оборудование позволит на треть снизить стоимость производства кремниевых материалов для солнечной энергетики, аэрокосмической промышленности и других отраслей. Об этом сообщает пресс-служба программы Минобрнауки России «Приоритет-2030».
Технологии травления обычно применяются для получения так называемого «черного кремния» — материала, обладающего очень высокой светопоглощающей способностью. Поверхность черного кремния покрыта наноструктурами в виде столбиков или игл. Попадающий на такую структуру свет не отражается от нее, а, многократно преломляясь, уходит вглубь материала.
Во время плазмохимического травления кремния в газовой плазме образуются химически активные частицы, которые превращают поверхностные слои кремния в летучие соединения. В результате на поверхности материала возникают необходимые наноструктуры. Процесс состоит из нескольких этапов — от доставки плазмообразующего газа в вакуумную камеру до удаления летучих соединений. Разработанные в СПбПУ технология и оборудование позволили объединить весь процесс в один цикл.
«Производство наностолбиков в нашей установке осуществляется в едином цикле, где проходят все необходимые технологические этапы: контролируется и размер, и плотность, и высота столбиков, а также удаляется временное защитное покрытие», — объясняет руководитель проекта Артем Осипов.
Помимо солнечной энергетики эти материалы могут найти применение в производстве холодных катодов для электроприборов, используемых в космонавтике, авиации, медицине, связи и других отраслях.