$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
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 recombinatie snelheden (S eff) van <5 cm / sec, en dus effectief oppervlakte recombinatie remmen. Deze zijn, siliciumnitride (SiN x: H) 2, aluminiumoxide (Al 2 O 3) 3 en amorf silicium (a-Si: H) 4. De afzetting en eennealing temperaturen (~ 400 ° C) van deze diëlektrische films worden beschouwd als laag te zijn genoeg niet om permanent de recombinatie activiteit van de volwassenen in defecten deactiveren. Voorbeelden hiervan zijn de ijzer-boron boor 5 en 6 zuurstof defecten. Echter, onlangs bleek dat leegstand zuurstof en beschikbaarheid fosfor defecten in n-type Czochralski (CZ) silicium volledig kan worden uitgeschakeld bij temperaturen van 250-350 ° C 7,8. Evenzo een defect in float-zone (FZ) p-type silicium bleek te deactiveren bij ~ 250 ° C 9. Derhalve kunnen conventionele passivering technieken zoals plasma versterkte chemische dampafzetting (PECVD) en atomic layer deposition (ALD) niet geschikt voor het remmen oppervlak recombinatie gekweekt in bulk gebreken onderzocht. Bovendien SiN x: H en a-Si: H films bleken bulk silicium defecten deactiveren door middel hydrogenering 10,11. Dus de recombinatieactiviteit o onderzocht f ingegroeide defecten zou een RT oppervlaktepassivering techniek ideaal. Natte chemische oppervlaktepassivering voldoet aan deze eis.
In de jaren 1990 Horanyi et al. Aangetoond dat onderdompeling van silicium wafers aan jodium-ethanol (IE) oplossing verschaft een middel om silicium wafers passiveren, bereiken S eff <10 cm / sec 12. In 2007 Meier et al. Toonden aan dat jodium-methanol (IM) oplossingen het oppervlak recombinatie 7 cm / sec 13 kan verminderen, terwijl in 2009 Chhabra et al. Aangetoond dat S eff van 5 cm / sec kan worden bereikt door onderdompeling silicon wafers in quinhydron-methanol (QM) -oplossingen 14,15. Ondanks de uitstekende oppervlaktepassivering bereikt door IE, IM en QM-oplossingen, hebben ze geen adequate oppervlaktepassivering (S eff <5 cm / sec) om het grootste deel levensduur van een hoge zuiverheidsgraad silicium wafers te meten.
nt "> Een andere wijze om een hoog oppervlaktepassivering bereikt wordt door onderdompeling silicium wafers in HF zuur. Het begrip gebruik HF silicium wafers passiveren werd eerst geïntroduceerd door Yablonavitch
et al. in 1986, die een record lage
S eff aangetoonde 0,25 ± 0,5 cm / sec
16. Hoewel uitstekende oppervlaktepassivering werd bereikt op hoge weerstand wafers, hebben we de techniek niet kan worden herhaald, waardoor een grote onzekerheid om de levensduur meting voegen zijn. Derhalve de onzekerheid beperken door consequent realiseren vond een zeer lage
S eff (~ 1 cm / sec), hebben we een nieuwe HF passivering techniek die drie cruciale stappen omvat, (i) chemisch reinigen en etsen van silicium wafers, (ii) onderdompeling in een 15% HF oplossing en (iii) ontwikkeld verlichting voor 1 min
17,18. Deze procedure is eenvoudig en tijdbesparend in vergelijking met de bovengenoemde traditionele PECVD en ALD depositietechnieken.