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这个工艺始于真空室,其中,高能氢离子束轰击3毫米厚的晶体硅盘。离子积累的精确深度是20微米,这是由光束电压控制的。一旦积累了足够的离子,机械臂就会快速移去硅片,然后放在炉子里,这样,硅中的离子就会形成微观氢气气泡,这些气泡会扩大,在硅晶片中形成微小裂缝,这就会使20微米厚的硅层剥落下来。公司把金属衬板用于这样的薄层硅上。公司使用的这一专用工艺使它不同于另一家公司,就是阿斯特罗瓦特公司(Astrowatt),这家公司制作的晶圆同样薄。但是,阿斯特罗瓦特公司的硅片只能略为弯曲,这就难以适用传统的生产设备。
双溪公司的硅片可兼容传统的太阳能电池生产设备,而且,也兼容现在使用的一些工艺,可制作先进的太阳能电池设计,如异质结构电池(heterojunctioncells)。西哇拉姆说,这种氢离子工艺可以采用硅以外的单晶材料,包括砷化镓(galliumarsenide),这种半导体生产的太阳能电池,效率打破世界纪录。
使用离子束制作晶硅薄硅片,以前也考虑过,但过于昂贵,难以成为一种实用的制造方法。它需要粒子加速器,产生的离子束要有非常高的电流和非常高的能量,“这样的东西过去是不存在的,”西哇拉姆说。他说,为了使这项技术可行,双溪公司开发出一种离子加速器,比市面上的任何加速器都要“强10倍”。
虽然公司强调,这项技术兼容现有的生产线,但是,它确实要求,至少要有一项改变。通常情况下,硅片经处理,会形成粗糙的表面纹理,这有助于它们吸收光线,而不是反射光线。这种纹理是由金字塔组成,高度相当于双溪公司晶圆的厚度,所以,与新晶片一起使用是不切实际的。
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