SEMICONDUCTOR VACUUM TECHNOLOGIES IN SPACE: HISTORY, STATUS, PROSPECTS
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ВАКУУМНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ: ИСТОРИЯ, СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ

O. P. Pchelyakov, Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RAS
2018 Spacecrafts & Technologies  
Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация Томский государственный университет, г. Томск, Российская Федерация В настоящей работе рассмотрены предпосылки, история реализации и перспективы синтеза многослойных полупроводниковых композиций из молекулярных пучков в условиях орбитального полета космических аппаратов. Показаны преимущества проведения технологического процесса в глубоком вакууме, образующемся в результате проявления эффекта
more » ... ного экрана для получения новых тонкопленочных материалов с уникальными свойствами. Описан наземный имитатор космического модуля и действующий макет молекулярного экрана. Обсуждаются особенности эскизного проекта универсальной автоматизированной установки молекулярно-лучевой эпитаксии. Современные высокоэффективные солнечные элементы представляют собой сложные многослойные гетеросистемы. Они состоят из трех основных p-n переходов, выполненных из Ge, InGaAs, InGaP и соединенных последовательно туннельными диодами. Поскольку эти материалы совместимы по постоянной кристаллической решетки, гетероструктуры для солнечных элементов на их основе выращиваются в едином ростовом процессе на германиевом p-n переходе-подложке или на арсениде галлия. Все большее применение в этом процессе находят нанотехнологии. Самый современный мировой рекорд по эффективности трехпереходных солнечных батарей с КПД вплоть до 44,5 % при интенсивностях солнечного излучения в несколько сотен солнц достигнут находящейся в «Кремниевой долине» фирмой Solar Junction при использовании молекулярной эпитаксии. В ИФП СО РАН ведутся работы по созданию высокопроизводительной и недорогой аппаратуры для сверхвысоковакуумной технологии молекулярно-лучевой эпитаксии гетероструктур для солнечных элементов с применением космических технологий. Ключевые слова: молекулярно-лучевая эпитаксия, полупроводниковые наногетероструктуры, солнечные элементы, сверхвысокий вакуум, космическое материаловедение. Введение Одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений космического полупроводникового материаловедения является разработка наукоемких технологий, связанных с использованием глубокого и чистого вакуума, образующегося в открытом космосе вблизи орбитальных станций при использовании эффекта «молекулярного экрана». К таким технологиям в первую очередь относится молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) с тигельными и газовыми источниками молекулярных пучков. Промышленная реализация метода МЛЭ убедительно показала, что он является лучшим  pchome@mail.ru
doi:10.26732/2618-7957-2018-4-229-235 fatcat:q7yz62uexvg3jodyp5bzbbd2me