A RT flüssige Oberflächenpassivierung Technik, um die Rekombination Aktivität von Bulk-Silizium-Defekte zu untersuchen beschrieben. Für die Technik erfolgreich ist, drei kritische Schritte erforderlich sind: (i) chemische Reinigen und Ätzen von Silizium, (ii) Eintauchen des Silizium in 15% Fluorwasserstoffsäure und (iii) Beleuchtungs für 1 min.
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Methodenartikel
Leicht verbesserte Flusssäure Passivierung: eine empfindliche Technik zum Nachweis von Bulk-Silizium-Defekte
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Ein Verfahren, um die Volumenlebensdauer (> 100 & mgr; s) von Silizium-Wafern durch zeitweises Erreichen einer sehr hohen Oberflächenpassivierung beim Eintauchen der Wafer in Fluorwasserstoffsäure (HF) dargestellt messen. Durch dieses Verfahren drei wesentliche Schritte sind erforderlich, um die Volumenlebensdauer zu erreichen. Erstens, vor dem Eintauchen in die Siliziumwafer HF, sie chemisch gereinigt und anschließend in 25% Tetramethylammoniumhydroxid geätzt. Zweitens werden die chemisch behandelten Wafer dann in einen großen Plastikbehälter mit einer Mischung aus HF und Salzsäure gefüllt ist, und dann über eine Induktionsspule für die Photoleitfähigkeit (PC) Messungen zentriert. Drittens, die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit zu hemmen und Messung der Volumenlebensdauer werden die Wafer bei 0,2 Sonnen für 1 min unter Verwendung einer Halogenlampe beleuchtet wird, wird das Beleuchtungs abgeschaltet und ein PC Messung erfolgt sofort. Durch dieses Verfahren können die Eigenschaften des massiven Silizium Defekte genau bestimmt werden. Pelzhinaus, es wird erwartet, dass eine empfindliche RT Oberflächenpassivierung Technik wird zwingend notwendig für die Prüfung Bulk-Silizium-Defekte werden, wenn ihre Konzentration niedrig ist (<10 12 cm -3).
Einleitung
Hohe Lebensdauer (> 1 ms) monokristallinem Silizium wird für hocheffizienten Solarzellen immer wichtiger. Das Verständnis der Rekombination Eigenschaften der eingebetteten Verunreinigungen ist und bleibt ein wichtiges Thema. Einer der am häufigsten verwendeten Techniken, um die Rekombinationsaktivität wachsenen Defekte zu prüfen ist, indem eine Photoleitfähigkeit Verfahren 1. Durch diese Technik ist es oft schwierig, vollständig getrennte Fläche aus Schütt Rekombination, wodurch es schwierig ist, die Rekombination Charakteristika wachsenen Defekte zu prüfen. Glücklicherweise gibt es mehrere dielektrische Schichten, die sehr niedrige effektive Oberflächenre....
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Protokoll
1. Versuchsaufbau
- Suchen Sie einen geeigneten Abzug für die Messtechnik und keine irrelevanten Ausrüstung, um eine bessere Luftströmung zu ermöglichen und zu reduzieren laden zu entfernen. Andere als Fluorwasserstoffsäure (HF) Chemikalien im Abzug nicht mehr verwenden.
- Testen Sie die Qualität des deionisierten (DI) Wasser aus dem Hahn in der Abzugshaube mit einem Leitfähigkeitsmessgerät. Sicherzustellen, dass das DI-Wasser hat eine Leitfähigkeit von höchstens 0.055 uS / cm bei einer Temperatur von 20 ° C.
- Legen Sie eine Minoritätsträger-Lebensdauer-Tester in den Abzug. Schließen Sie die....
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Ergebnisse
1A zeigt eine schematische und Figur 1b zeigt eine Fotografie des Versuchsaufbaus. Wenn ein Siliziumwafer in der HF-Lösung eingetaucht, anschließend auf die Lebensdauer Tester Tisch gelegt und eine Messung wird durchgeführt (vor der Bestrahlung), eine Lebensdauer-Kurve, die durch Oberflächenrekombination beschränkt resultieren, wie durch die blaue Dreiecke in Figur 2 gezeigt. jedoch, wenn die Probe für 1 Minute belichtet (während in HF eingetaucht) wird, wie in .......
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Diskussion
Die erfolgreiche Durchführung der oben beschriebenen Silicium-Volumenlebensdauermessung Technik basiert auf drei kritischen Schritte, (i) das chemische Reinigen und Ätzen der Silizium-Wafer, (ii) Eintauchen in eine 15% HF-Lösung und (iii) Beleuchtung für 1 min 17 basierend, 18,19. Ohne diesen Schritten kann der Volumenlebensdauer nicht mit Sicherheit bestimmt werden.
Da die Messtechnik bei RT durchgeführt wird, ist die Oberflächenpassivierqualität sehr anfällig gegenüber Oberfläch.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Danksagungen
Dieses Programm wurde von der australischen Regierung über die Australian Renewable Energy Agency (ARENA) unterstützt. Die australische Regierung übernimmt keine Verantwortung für die hierin zum Ausdruck gebrachten Ansichten, Informationen oder Ratschläge.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Flusssäure (48%) | Merck Millipore, http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrofluoric-acid-48%25,MDA_CHEM-100334 | 1003340500 | Schädlich und giftig. Jeder Lieferant kann verwendet werden, vorausgesetzt, die Chemikalie ist ein analytisches Reagenz (AR). |
| Salzsäure 32%, AR | ACI Labscan, http://www.rcilabscan.com/modules/productview.php?product_id=1985 | 107209 | Gesundheitsschädlich und giftig. Jeder Lieferant kann verwendet werden, vorausgesetzt, die Chemikalie ist ein analytisches Reagenz (AR). |
| Ammoniak (30%) Lösung AR | Chem-supply, https://www.chemsupply.com.au/aa005-500m | AA005 | Gesundheitsschädlich und giftig. Jeder Lieferant kann verwendet werden, vorausgesetzt, die Chemikalie ist ein analytisches Reagenz (AR). |
| Wasserstoffperoxid (30%) | Merck Millipore, http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrogen-peroxide-30%25,MDA_CHEM-107209 | 1072092500 | Gesundheitsschädlich und giftig. Jeder Lieferant kann verwendet werden, vorausgesetzt, die Chemikalie ist ein analytisches Reagenz (AR). |
| Tetramethylammoniumhydroxid (25% in H2O) | J.T Baker, https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?product_id=4562992 | 5879-03 | Gesundheitsschädlich und giftig. Jeder Lieferant kann verwendet werden, vorausgesetzt, die Chemikalie ist ein analytisches Reagenz (AR). |
| 640 ml runder Kunststoffbehälter | Sistema, http://sistemaplastics.com/products/klip-it-round/640ml-round | Dies ist ein guter Behälter für die Aufbewahrung der 15%igen HF-Lösung. | |
| WCT-120 Lebensdauertester | Sinton Instruments, http://www.sintoninstruments.com/Sinton-Instruments-WCT-120.html | ||
| Dell Workstation mit Microsoft Office Pro, Datenerfassungskarte und Software einschließlich Sinton Software unter vorhandener Lizenz. | Sinton Instruments, http://www.sintoninstruments.com | ||
| Halogenlampe, ELH 300 W, 120 V | OSRAM Sylvania, http://www.sylvania.com/en-us/products/halogen/Pages/default.aspx | 54776 | Es kann jede gleichwertige Lampe verwendet werden. |
| Spannung Stromquelle | Hausgemachtes Netzteil | Netzteil kann verwendet werden, sofern es bis zu 90 Volt und 1-5 Ampere erzeugen kann. | |
| Leitfähigkeitsmessgerät | WTW, http://www.wtw.de/uploads/media/US_L_07_Cond_038_049_I_02.pdf | LF330 |
Referenzen
- Sinton, R. A., Cuevas, A. Contactless determination of current-voltage characteristics and minority-carrier lifetimes in semiconductors from quasi-steady-state photoconductance data. Appl. Phys. Lett. 69 (17), 2510-2512 (1996).
- Wan, Y., McIntosh, K. R., Thomson, A. F., Cuevas, A.
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Nachdrucke und Genehmigungen
