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Alta vida (> 1 ms) silicio monocristalino es cada vez más importante para las células solares de alta eficiencia. La comprensión de las características de recombinación de impurezas incrustadas ha sido y sigue siendo un tema importante. Una de las técnicas más utilizadas para examinar la actividad de recombinación de defectos crecido-in por un método fotoconductancia 1. Mediante esta técnica a menudo es difícil a la superficie completamente separada de la recombinación a granel, por lo que es difícil examinar las características de recombinación de defectos en adultos. Afortunadamente existen varias películas dieléctricas que puede alcanzar velocidades muy bajas efectivas de recombinación superficial (S eff) de <5 cm / s, y por lo tanto inhibir eficazmente la recombinación superficial. Estos son, nitruro de silicio (SiN x H) 2, óxido de aluminio (Al 2 O 3) 3 y silicio amorfo (a-Si: H) 4. La deposición y unanealing temperaturas (~ 400 ° C) de estas películas dieléctricas se consideran lo suficientemente bajo como para no desactivar permanentemente la actividad de recombinación del adulto en los defectos. Ejemplos de esto son el oxígeno hierro-boro y boro 5 6 defectos. Sin embargo, recientemente se encontró que los defectos de vacantes de oxígeno y fósforo en vacante-n de tipo Czochralski (Cz) de silicio pueden ser completamente desactivadas a temperaturas de 250-350 ° C 7,8. Del mismo modo se encontró un defecto en flotador-zona (FZ) de silicio tipo p para desactivar a ~ 250 ° C 9. Por lo tanto, las técnicas de pasivación convencionales, tales como plasma mejorada deposición de vapor químico (PECVD) y la deposición de capa atómica (ALD) no pueden ser adecuados para la inhibición de recombinación superficial para examinar defectos a granel en adultos. Además, sen x: H y a-Si: H películas se han demostrado para desactivar defectos de silicio a granel a través de hidrogenación 10,11. Por lo tanto para examinar la actividad de recombinación o f cultiva en defectos, una técnica de pasivación de superficie RT sería ideal. Wet pasivación de la superficie química cumple este requisito.
En la década de 1990 Horanyi et al. Demostró que la inmersión de las obleas de silicio en soluciones de yodo-etanol (IE) proporciona un medio para pasivar las obleas de silicio, logrando S eff <10 cm / seg 12. En 2007 Meier et al. Mostró que las soluciones de yodo-metanol (IM) pueden reducir la recombinación superficie a 7 cm / s 13, mientras que en 2009 Chhabra et al. Demostró que S eff de 5 cm / seg se puede lograr mediante la inmersión de las obleas de silicio en soluciones 14,15 quinhydrone-metanol (QM). A pesar de la excelente pasivación de la superficie alcanzada por IE, mensajería instantánea y soluciones de gestión de calidad, que no proporcionan pasivación de la superficie adecuada (S eff <5 cm / seg) para medir el tiempo de vida mayor de obleas de silicio de alta pureza.
nt "> Otro medio para lograr un alto nivel de pasivación de la superficie está sumergiendo obleas de silicio en ácido HF. La idea de utilizar HF para pasivar obleas de silicio se introdujo por primera vez por Yablonavitch
et al., en 1986, que demostró un mínimo histórico
S eff de 0,25 ± 0,5 cm / seg
16. Aunque excelente pasivación superficial se logró en obleas de alta resistividad, que hemos encontrado la técnica para ser no repetibles, lo que añade una gran incertidumbre a la medición de por vida. Por lo tanto, para limitar la incertidumbre al lograr consistentemente un baja
S ef (~ 1 cm / seg), hemos desarrollado una nueva técnica de pasivación HF que incorpora tres pasos críticos, (i) la limpieza y el grabado de obleas de silicio químicamente, (ii) la inmersión en una solución de HF al 15% y (iii) iluminación para 1 min
17,18. Este procedimiento es a la vez simple y eficiente en el tiempo en comparación con la PECVD tradicional y técnicas de deposición ALD enumerados anteriormente.