Analysis of formation conditions of condense phases on surface of silicon rod-substrates

Authors

  • Юрий Васильевич Реков "Plant Semiconductors" str. Greenhouse, 16, Zaporozhye, Ukraine, 69009, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2012.5720

Keywords:

silicon, condensation, steam-gas phase, crystalline phase, thermodynamic potential, evaporation, heat transfer, mass transfer

Abstract

There is an analysis of the formation of condense phases on the surface of silicon rod-substrates. The formation of condensation layers in the scheme "molten silicon - silicon base – steam-gas phase" in a vacuum undergoes series of stages, subject to certain regularities: evaporation, mass transfer and condensation.

The final stage is the condensation of the silicon atoms on the side surface of the silicon rod. Physical laws of condensation include the regularities of such processes as the adsorption, the  crystallographic transformation on the surface of the growing condensate, the regularities of heat transfer associated with the release of latent heat of condensation.

From a thermodynamic point of view, the most probable is the formation of a condensate consisting of amorphous silicon, as this process is accompanied by the lowest increase of Gibbs energy of the system. This takes the widely used assumption that Gibbs energies of the supercooled liquid phase and the amorphous phase are close.

To compare the thermodynamic stability of the layers with different structure corresponding to the stable and metastable modifications of silicon, we use Gibbs energy of competing phases

Author Biography

Юрий Васильевич Реков, "Plant Semiconductors" str. Greenhouse, 16, Zaporozhye, Ukraine, 69009

General manager

References

  1. Johannes Bernreuter. Polysilicon industry faces shakeout [E a resource]- Access mode : http://www.bernreuter.com/fileadmin/user_upload/silicon_report/ Polysilicon_Industry.pdf/ - 23.09.2012.
  2. Travis Bradford. Polysilicon: Supply, Demand and Implications for the PV Industry [electronic resource] - Access mode: 20/09/2012.
  3. Green Rhino Energy. Value Chain Activity: Producing Polysilicon [the electrons resource] - Access mode: http://www.greenrhinoenergy.com/solar/industry/
  4. ind_01_silicon.php/, 23.09.2012.
  5. Brett Prior, Carolyn Campbell. Polysilicon 2012-2016: Supply, Demand & Implications for the Global PV Industry [electronic resource] - Access mode:
  6. http://www.greentechmedia.com/research/report/polysilicon-2012-2016, 13.09.2012.
  7. Таран, Ю. Н. Полупроводниковый кремний: теория и технология производства [Текст] / Ю.Н. Таран, В. З. Куцова, И. Ф. Червоный, Е. Я. Швец, Э. С. Фалькевич. – Запорожье : ЗГИА, 2004. – 344 с. – Библиогр.: с. 317-342. – 300 экз. – ISBN 966-7101-61-4.
  8. Червоный, И. Ф. Бестигельная зонная плавка кремниевых основ для производства поликристаллического кремния [Текст] / И. Ф. Червоный, Ю. В. Реков, С. Г. Егоров, О. А. Кисарин, Р. Н. Воляр // Теория и практика металлургии, 2011. – №1-2. – С. 70-73.
  9. Червоный, И. Ф. О надежности процесса получения поликристаллического кремния с применением кремниевых затравок / И.Ф. Червоный, Ю.В. Реков, В.Ф. Червоный, С.Г. Егоров / Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Збірник наукових прань. Серія: Нові рішення в сучасних технологіях. - X.: НТУ «ХПІ». - 2012р. - №44(950). – С. 137-143.
  10. Реков, Ю. В. Оптимизация процесса выращивания кремниевых основ для производства поликристаллического кремния [Текст] / Ю.В. Реков, И.Ф. Червоный, С.Г. Егоров, О.А. Кисарин, Р.Н. Воляр // Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2011. - № 3/5 (51). – С. 15-19.
  11. Кнунянц, И. Л. Химическая энциклопедия [Ntrcn] : в 5 т. Т. 2. Даффа-Меди / Редкол. : гл. ред И. Л. Кнунянц. – М. : Сов. Энцикл., 1990. – : 671 с.: ил. – 10000 экз. – ISBN 5-85270-008-8; 5-85270-035-5(T.2)
  12. Peter, Atkins P., De Paula J., Atkins P.W. Atkins' Physical Chemistry (9th Revised Edition) Oxford University Press, 2009. – 1008 p. – ISBN: 0-19-954337-2.
  13. Годнев, И. Н. Физическая химия: Учеб. Пособие для хим.-тех. Спец. Вузов / И. Н. Годнев, К. С. Краснов, Н. К. Воробьев, В. Н. Васильева, В. П. Васильев, В. Л. Киселева, К. Н. Белоногов ; под. ред. К. С. Краснова. – М.: Выш. Школа, 1982. – 687 с. – 35000 экз.
  14. Трошенькин, Б. А. Теплообмен при кипении и конденсации / Сб. тез. докл. 6-ой Междунар. науч. школы-конф. Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики, 22–28 сент. 2008 г., – Алушта, 2008. – С. 71–73.
  15. Dinsdale, A. T. SGTE data for pure elements // CALPHAD. – 1991. – V. 15, N 4. – P. 317–425.

Published

2012-12-17

How to Cite

Реков, Ю. В. (2012). Analysis of formation conditions of condense phases on surface of silicon rod-substrates. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(5(60), 50–55. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2012.5720