Een RT vloeibare oppervlaktepassivering techniek om de recombinatie activiteit van bulk silicium gebreken onderzoeken wordt beschreven. Voor de techniek succesvol zijn, zijn er drie belangrijke stappen noodzakelijk: (i) chemisch reinigen en etsen van silicium, (ii) onderdompeling van silicium in 15% fluorwaterstofzuur en (iii) verlichting van 1 min.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Licht Verbeterde waterstoffluoride Passiveren: Een gevoelige techniek voor het opsporen Bulk Silicon Gebreken
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Een procedure om de bulk levensduur (> 100 psec) silicium wafers te meten door tijdelijk het bereiken van een zeer hoog oppervlaktepassivering bij onderdompelen van de wafers in fluorwaterstofzuur (HF) wordt gepresenteerd. Door deze procedure drie cruciale stappen nodig zijn om de bulk levensduur bereiken. Allereerst vóór onderdompelen silicium wafers in HF, ze chemisch gereinigd en vervolgens geëtst in 25% tetramethylammoniumhydroxide. Ten tweede worden de chemisch behandelde wafers vervolgens in een grote plastic container gevuld met een mengsel van HF en zoutzuur, en vervolgens gecentreerd over een inductieve spoel voor photoconductance (PC) metingen. Ten derde oppervlak recombinatie remmen en meet de massa levensduur, de wafers worden verlicht 0,2 zonnen gedurende 1 minuut met een halogeenlamp, is de verlichting uitgeschakeld en een PC meting wordt meteen gemaakt. Met deze procedure kan de kenmerken van bulk silicium gebreken nauwkeurig worden bepaald. Bontvendien wordt verwacht dat een gevoelige RT oppervlaktepassivering techniek noodzakelijk is voor de behandeling bulk silicium defecten wanneer de concentratie laag is (<10 12 cm -3).
Inleiding
Hoge levensduur (> 1 msec) monokristallijn silicium wordt steeds belangrijker voor een hoog rendement zonnecellen. Inzicht in de recombinatie kenmerken van embedded onzuiverheden is geweest, en blijft een belangrijk onderwerp. Een van de meest gebruikte technieken om de recombinatie activiteit van ingegroeide defecten worden onderzocht door een photoconductance methode 1. Door deze techniek is het vaak moeilijk volledig aparte ondergrond bulkgoed recombinatie, waardoor het moeilijk de recombinatie kenmerken van ingegroeide gebreken onderzocht. Gelukkig bestaan er verschillende diëlektrische films die kunnen bereiken zeer lage effectieve oppervlakte recom....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Experimentele Setup
- Zoek een geschikte zuurkast voor de meettechniek, en verwijder alle irrelevante apparatuur om een betere luchtstroom mogelijk te maken en te verminderen verrommeling. Gebruik geen andere dan fluorwaterstofzuur (HF) chemische stoffen niet in de zuurkast.
- Test de kwaliteit van het gedeïoniseerd (DI) water uit de kraan in de zuurkast met een geleidbaarheidsmeter. Controleer of DI water een geleidingsvermogen van ten hoogste 0,055 S / cm bij een temperatuur van 20 ° C.
- Plaats een minderheid vervoerder levensduur tester in de zuurkast. Sluit de kabels aan op een computer, die is gelege....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Figuur 1a toont schematisch en Figuur 1b toont een foto van de experimentele opstelling. Wanneer een siliciumwafer wordt ondergedompeld in de HF oplossing, vervolgens op de levensduur tester podium geplaatst en een meting wordt uitgevoerd (voor verlichting), een levensduur curve die wordt begrensd door oppervlakte recombinatie resulteert, zoals aangegeven door de blauwe driehoekjes in figuur 2. Echter, wanneer het monster wordt verlicht 1 min (terwijl o.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
De succesvolle implementatie van de bulk silicium levensduur meettechniek hierboven beschreven is gebaseerd op drie cruciale stappen, (i) chemisch reinigen en etsen van het silicium wafers, (ii) onderdompeling in een 15% HF-oplossing en (iii) de verlichting gedurende 1 minuut 17, 18,19. Zonder deze stappen kan de bulk levensduur niet worden gemeten met zekerheid.
Aangezien de meettechniek wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur, de oppervlaktepassivering kwaliteit is zeer gevoelig v.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Dit programma wordt ondersteund door de Australische overheid via de Australian Renewable Energy Agency (ARENA). De Australische overheid aanvaardt geen verantwoordelijkheid voor de standpunten, informatie of adviezen die hierin worden geuit.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Hydrofluoric acid (48%) | Merck Millipore, http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrofluoric-acid-48%25,MDA_CHEM-100334 | 1003340500 | Schadelijk en giftig. Elke leverancier kan worden gebruikt mits de chemische stof Analytische Reagens (AR) kwaliteit is. |
| Hydrochloric acid 32%, AR | ACI Labscan, http://www.rcilabscan.com/modules/productview.php?product_id=1985 | 107209 | Schadelijk en giftig. Elke leverancier kan worden gebruikt mits de chemische stof Analytische Reagens (AR) kwaliteit is. |
| Ammonia (30%) Solution AR | Chem-supply, https://www.chemsupply.com.au/aa005-500m | AA005 | Schadelijk en giftig. Elke leverancier kan worden gebruikt mits de chemische stof Analytische Reagens (AR) kwaliteit is. |
| Hydrogen Peroxide (30%) | Merck Millipore, http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrogen-peroxide-30%25,MDA_CHEM-107209 | 1072092500 | Schadelijk en giftig. Elke leverancier kan worden gebruikt mits de chemische stof Analytische Reagens (AR) kwaliteit is. |
| Tetramethylammonium hydroxide (25% in H2O) | J.T Baker, https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?product_id=4562992 | 5879-03 | Schadelijk en giftig. Elke leverancier kan worden gebruikt mits de chemische stof Analytische Reagens (AR) kwaliteit is. |
| 640 ml ronde plastic container | Sistema, http://sistemaplastics.com/products/klip-it-round/640ml-round | Dit is een goede container voor het opslaan van de 15% HF-oplossing in. | |
| WCT-120 levensduurtester | Sinton Instruments, http://www.sintoninstruments.com/Sinton-Instruments-WCT-120.html | ||
| Dell werkstation met Microsoft Office Pro, Data acquisitiekaart en software inclusief Sinton Software onder bestaande licentie. | Sinton Instruments, http://www.sintoninstruments.com | ||
| Halogeen optische lamp, ELH 300 W, 120 V | OSRAM Sylvania, http://www.sylvania.com/en-us/products/halogen/Pages/default.aspx | 54776 | Elke gelijkwaardige lamp kan worden gebruikt. |
| Spanningsbron | Zelf gemaakte voeding | Elke voeding kan worden gebruikt mits deze maximaal 90 Volt en 1-5 Amps kan produceren. | |
| Conductiviteitsmeter | WTW, http://www.wtw.de/uploads/media/US_L_07_Cond_038_049_I_02.pdf | LF330 |
Referenties
- 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.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
