Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 557-562 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002207055700
Le ruban de silicium E.P.R.: élaboration et mise au point d'un dispositif d'analyse des contraintes résiduelles
D. Chambonnet, R. Gauthier, R. M'Ghaieth et P. PinardLaboratoire de Physique de la Matière (associé au CNRS, n° 358), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, 20, avenue Albert-Einstein, 69621 Villeurbanne Cedex, France
Abstract
The E.P.R. polycrystalline silicon ribbon is obtained by an electron beam irradiation in a high vacuum of a metallurgical silicon compacted powder as starting material. Some processes of purification - essentially the molten zone refining - allow to obtain a SOG material quality which may be used for low-cost solar cells manufacturing. Near the molten zone the temperature profiles are not linear, which generates thermal residual stresses. The computer-aided photoelasticimetry allows to obtain the principal residual stress cartography, and then to determine the best irradiation conditions to minimize the thermal stress.
Résumé
Le ruban de silicium polycristallin E.P.R. est obtenu par irradiation électronique sous vide de poudre de silicium de qualité métallurgique. Divers processus de purification, dont celui par fusion de zone, conduisent à un matériau de qualité SOG, exploitable pour la réalisation de photopiles à moindre coût. La présence de profils de température non linéaires dans le ruban en cours d'élaboration, de part et d'autre de la zone fondue, conduit à la création de contraintes résiduelles d'origine thermique. La photoélasticimétrie assistée par ordinateur permet d'obtenir une cartographie des contraintes résiduelles principales pour déterminer les conditions d'irradiation les mieux adaptées à un faible taux de contrainte.
8110H - Zone melting and zone refining.
0510 - Crystal growth.
2520C - Elemental semiconductors.
Key words
elemental semiconductors -- internal stresses -- photoelasticity -- semiconductor growth -- silicon -- thermal stresses -- zone refining -- semiconductor -- electron powder ribbon -- preparation -- residual stresses -- EPR polycrystalline silicon ribbon -- electron beam irradiation -- high vacuum -- purification -- molten zone refining -- SOG material -- temperature profiles -- thermal residual stresses -- computer aided photoelasticimetry -- residual stress cartography -- Si



