Yöntem makalesi

Işık Geliştirilmiş Hidroflorik Asit Pasifleme: Dökme Silikon Kusurları Tespit için Hassas Tekniği

DOI:

10.3791/53614

⸱

4 Ocak 2016

1Research School of Engineering, Australian National University

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Toplu silikon kusurları rekombinasyon aktivitesini araştırmak için bir RT sıvı yüzey pasivasyon tekniği tarif edilmiştir. 1 dakika boyunca% 15 hidroflorik asit ve (iii) aydınlatma, (i) kimyasal temizlik ve silikon aşındırma, silisyum, (ii) daldırma: tekniği başarılı olması için, üç kritik adımları gereklidir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bir prosedür sunulmuştur hidroflorik asit (HF) 'de gofret batırılarak geçici olarak yüzey pasivasyon çok yüksek seviyede alarak, silikon gofret toplu ömrünü (> 100 mikro-saniyeye) ölçmek için. Bu prosedür üç kritik adımlar toplu ömrünü ulaşmak için gereklidir. İlk olarak, HF halinde silikon çipler daldırılması önce, kimyasal olarak temizlenir ve daha sonra,% 25 tetrametilamonyum hidroksit kazınmış. İkinci olarak, kimyasal işlem görmüş gofret daha sonra HF ve hidroklorik asit içeren bir karışım ile doldurulmuş bir büyük plastik bir kap içine yerleştirilir ve daha sonra photoconductance (PC) ölçümleri için, bir endüktif bobin üzerine merkezlenmiş. Üçüncü olarak, yüzey rekombinasyonu inhibe ve dökme ömrünü ölçmek için, gofret 1 dak bir halojen lamba kullanmak için 0,2 güneşler de aydınlatılır, aydınlatma kapanır ve PC ölçümü derhal alınır. Bu prosedür ile, toplu silisyum kusurların özellikleri doğru bir şekilde belirlenebilir. Kürkthermore, onların konsantrasyonu (<10 12 cm -3) düşük olduğunda hassas RT yüzey pasivasyon tekniği toplu silikon kusurları incelemek için zorunlu olacağı tahmin edilmektedir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yüksek ömrü (> 1 msn) monocrystalline silikon yüksek verimli güneş hücreleri için her zamankinden daha önemli hale geliyor. Gömülü kirliliklerin rekombinasyon özelliklerini kavramak olmuştur ve önemli bir konu olmaya devam etmektedir. Yetişkin kusurların rekombinasyon aktivitesini incelemek için en yaygın kullanılan tekniklerden biri photoconductance yöntemiyle 1 gereğidir. Bu teknik ile, bu nedenle zor yetiştirilen kusurların rekombinasyon özelliklerinin incelenmesi için yapım dökme rekombinasyondan tamamen ayrı yüzeyine genellikle zordur. Neyse ki <5 cm / sn arasında çok düşük bir etkili yüzey rekombinasyon hızları (S eff) elde etmek ve böylece etkili bir yüzey rekombinasyonu inhibe edebilen çok sayıda dielektrik filmler de bulunmaktadır. 2, alüminyum oksit (Al 2 O 3) 3 ve amorf silikon (-Si: lH) 4: Bu silisyum nitrür (SİN H x) 'dür. Depozisyon veBu dielektrik filmlerin sıcaklıkları (~ 400 ° C) kadar sürekli olarak nealing kusurlar yetişkin içinde rekombinasyon aktivitesini etkisizleştirmek için düşük olduğu kabul edilir. Bunun örnekleri, 6 kusurları demir-bor 5 ve bor oksijendir. Bununla birlikte, son zamanlarda n tipi Czochralski (Cz) silikon boşluk oksijen ve boşluk fosfor kusurları tamamen 250-350 ° C 7,8 sıcaklıklarda iptal edilebilir olduğu tespit edilmiştir. Benzer şekilde yüzer bölge (FZ) p-tipi silikon bir kusur, ~ 250 ° C de 9 etkisiz hale geldiği bulundu. Bu nedenle, plazma destekli kimyasal buhar birikimi (PECVD) ve atomik tabaka birikimi (ALD) gibi geleneksel teknikler pasivasyon yetiştirilen dökme kusurları incelemek için yüzey rekombinasyon inhibe etmek için uygun olmayabilir. Ayrıca, SİN x: H ve-Si: H filmleri hidrojenasyon 10,11 ile toplu silikon kusurları devre dışı bırakmak için gösterilmiştir. Bu nedenle rekombinasyon aktivite o incelemek f yetişkin hatalarına, bir RT yüzey pasivasyon tekniği ideal olacaktır. Islak kimyasal yüzey pasivasyon bu şartı yerine getirmektedir.

1990'larda Horanyi ve ark., S eff <10 cm / sn 12 elde iyot-etanol içinde silikon gofret daldırma (IE) çözeltiler, silikon gofret pasifleştiren için bir araç sağlar gösterdi. 2007 yılında Meier ve ark., 2009 Chhabra ve ark., 5 cm S eff / sn silikon gofret daldırılmasıyla elde edilebileceğini göstermişti iyot-metanol (IM) çözeltiler, 7 cm / sn 13 yüzey rekombinasyonu azaltmak olduğunu göstermiştir quinhydrone-metanol (QM) çözümlerinde 14,15 olarak. IE, IM ve QM çözümleri elde mükemmel yüzey pasivasyon rağmen, yüksek saflıkta silikon gofret toplu ömrünü ölçmek için yeterli yüzey pasivasyon (S eff <5 cm / sn) vermeyin.

nt "> Başka vasıta HF asit silikon çipler daldırarak yüzey pasivasyon yüksek düzeyde olduğunu ulaşmak için. silikon gofret pasifleştiren için HF kullanılarak fikri ilk olarak Yablonavitch ve arkadaşları tarafından tanıtıldı. rekor düşük S eff gösterdi 1986 yılında 0.25 ± 0.5 cm / sn 16. mükemmel yüzey pasivasyon yüksek direnç gofret üzerinde elde olmasına rağmen, biz nedenle sürekli elde ederek belirsizliği sınırlamak için. Böylece ömür boyu ölçümü büyük bir belirsizlik ekleyerek olmayan tekrarlanabilir olması için teknik bulduk çok düşük S eff (~ 1 cm / sn), üç kritik adımları içeren yeni bir HF pasivasyon tekniği, (i) kimyasal olarak temizlenmesi ve silikon dilimlerden gravür,% 15 HF solüsyonu (ii) daldırma ve (iii) geliştirdik aydınlatma 1 dakika 17,18 için. Bu prosedür, yukarıda sıralanan geleneksel PECVD ve ALD çöktürme teknikleri ile karşılaştırıldığında basit hem de zamandan tasarruf olduğunu.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Deney Düzeneği

  1. Ölçüm tekniği için uygun bir davlumbaz bulun ve daha iyi hava akışına izin ve yığılan azaltmak için herhangi bir alakasız ekipmanı çıkarın. Davlumbaz hidroflorik asit (HF) dışında herhangi bir kimyasal madde kullanmayın.
  2. Bir iletkenlik ölçer kullanarak davlumbaz içinde musluktan deiyonize (DI) su kalitesini test. DI suyun 20 ° C arasındaki bir sıcaklıkta, en 0,055 uS / cm'lik bir iletkenliği olduğundan emin olun.
  3. Davlumbaz içine azınlık taşıyıcı ömrü test yerleştirin. Davlumbaz dışında bir masada bulunan bir bilgisayara kablolarını bağlayın.
  4. Bilgisayar ve ömür boyu tester açın. Bilgisayardaki ömür boyu test dosyasını açın ve bilgisayar ve ömür boyu tester arasında doğru iletişimi sağlamak için 'tedbir' düğmesine tıklayın. Bilgisayar ve test doğru bir şekilde bağlı olup olmadığına ömür boyu test cihazında ışık kaynağı yanıp gerekir.
  5. Davlumbaz içinde bir halojen lamba koyun. Numune yer alacak ömür boyu test aşamasına aydınlatmak öyle ki lambayı yerleştirin.
  6. Davlumbaz dışında yer alan gereken bir güç kaynağına halojen lambası bağlayın. Halojen lamba açıldığında, onun yoğunluğu en az 0.02 W / ömür boyu test aşamasında cm 2 olmalıdır.

2.% 15 HF solüsyonu hazırlanması

Not: HF tehlikeli kimyasal ve özenle tedavi edilmelidir. Bu sürekli, yavaş neden olur ve maruziyet aşağıdaki vücuda derin hasar. HF kolayca diğer asitler gibi cildi yanmaz - ziyade cilt içine hızla emilir ve kemiklere derin kabarcık ve hasara neden olur. Bu flor, kalsiyum ile reaksiyona olarak kemiklerin kırılgan ve kabarmış haline gelir. HF gibi sinir düzenleme ve ozmotik dengesi, hücre da kullanılan serbest kalsiyum ile bağlanır, bu yüzden vücutta serbest kalsiyum bağlama ölümcül olabilir. Bu önceliklidirKullanıcı HF kullanırken laboratuar güvenlik protokollerini takip ve onlar HF ilk yardım kiti ve heksaflüorin (veya kalsiyum glukonat jel) yerini biliyor sağlar.

  1. Davlumbaz içine (Bölüm 1 aynı) kimyasal temizlenmiş yuvarlak plastik kap (: 55 mm, D 170 mm H) yerleştirin. Kap şeffaf plastik kapağı olmalıdır. Kimyasal kullanmadan önce kabı temizlemek için nasıl Bölüm 6 Bkz.
  2. HF çözüm yakın herhangi bir engel olmadan hazırlanabilir böylece davlumbaz plastik konteyner çevresini temizleyin.
  3. Tüm kişisel korunma donanımları (KKE) uygulayın.
  4. DİKKAT: 100 ml Dİ su (H2O) kap için HF 50 ml ilave edilir.
  5. DİKKAT: konteynere hidroklorik asit (HCl) 20 ml ekleyin ve H 2 O mix: HF: plastik cımbız kullanarak HCl çözeltisi. İyice sonradan cımbız durulayın.
  6. UYARI: Plastik kapta kapağını yerleştirin ve soluti izin1 saat boyunca yerleşmek için. Bu süre boyunca, HF dumanı kapak üzerine yoğunlaşacaktır.
  7. Yeterli kabı etiket ve net o HF içerdiğini olun.
    Not: HF çözümü, ağır kullanımı ile 1-2 ay sürecek. Bu nedenle, bir çözeltidir ölçümü yapılacak olan her değiştirmeye gerek yoktur.

Ömür boyu Tester 3. Kalibrasyon

  1. Bilinen direnç ve iletkenliği, en az 6, silikon gofret bulun. İdeal direnç aralığı 0,1-100 Ω-cm yayılan gerekir.
  2. Bilgisayarda, ömür boyu test kalibrasyon dosyasını açın. Tablodaki her gofret mukavemetliliğini girin ve ardından 'gofret Güncelleme #' i tıklatın.
  3. Kalibrasyon dosyasındaki 'Get veri' düğmesine tıklayın ve ömür boyu tester ayrıntıları girin.
  4. Gerekli tüm PPE uygulayın.
  5. DİKKAT: endüktif bobin üzerinde HF ömrü test aşamasında çözüm ve pozisyon onu (blu ile dolu plastik kap yerleştirine daire bölge).
  6. Bilgisayarda 'hava gerilimi' ölçmek için istendiğinde, 'Tamam' butonuna tıklayarak HF çözeltisi gerilimi ölçün. Bu durumda, hava HF solüsyonu iletkenlik ile ikame edilmiştir.
  7. DİKKAT: aşamasından HF ile dolu kabı çıkarın ve davlumbaz tezgah üzerine yerleştirin. Dikkatlice kapağı çıkartın.
  8. DİKKAT: Kapak konteyner çıkarıldığını, plastik cımbız kullanarak HF çözeltisi içine ilk silikon gofret batırmayın. Kabın kapağı geri yerleştirin.
  9. DİKKAT: geri ömür boyu test aşamasında ve endüktif bobin üzerinde pozisyon onu üzerine plastik kap yerleştirin. Silikon gofret bobini (mavi daire bölge) üzerine merkezli olduğundan emin olun.
  10. Bilgisayarda 'örnek gerilimi' ölçmek için istendiğinde, yine 'Tamam' düğmesine tıklayın. Aşamasından kabını çıkarın ve davlumbaz tezgah üzerine yerleştirin.
  11. DİKKAT: r plastik cımbız kullanarak HF çözeltisinden silikon gofret birikimleri temizlenmelidir ve özel durulama bardak gofret durulayın. Davlumbaz musluğun altında bir son durulama yapın.
  12. DİKKAT: Lütfen kabın üzerine kapağını yerleştirin ve sırt boyu test sahneye kabı yerleştirin.
  13. Tüm örnekler ölçülmüştür yineleyerek 3.12 ile 3.6 arasındaki adımları yineleyin.
  14. Numunelerin ölçülen tüm edildikten sonra, kalibrasyon dosyasında 'Fit veri' düğmesine tıklayın. Bu, ölçülen verilere parabolik eğri uyum ve bu kurulum özgü kalibrasyon katsayıları, A, B ve C sağlayacaktır.
  15. Bilgisayarda, ömür boyu test dosyasını açın ve 'ayarları' sekmesine tıklayın. HF kurulumu için yeni kalibrasyon katsayıları, A, B ve C girin. Yeni bir adla dosyayı kaydedin.
    Not: HF kurulumu sadece 6 ayda bir kalibrasyon gerektirir. Bu nedenle, kurulumu bir ölçümü yapılacak olan her kalibre etmek için gerek yoktur.
jove_title "> 4. Silikon Gofret Islak Kimyasal Arıtma önce Ölçüm

  1. Standart temiz 1 (SC 1) hazırlayın.
    1. DİKKAT: bir alkalin ayrılan bir davlumbaz, 2 L'lik bir cam beher içinde DI su 1295 ml amonyak (NH4OH) ve 185 ml ekle.
    2. DİKKAT: 50 ° C ° arasındaki bir sıcaklığa değin NH4OH çözeltisi: yer sıcak plaka üzerine beher ve H2O ısıtın. Beher kapsayacak şekilde bir saat camını kullanın.
    3. DİKKAT: H2O sonra: NH4OH solüsyon 50 ° C sıcaklığa ulaşmıştır hidrojen peroksit (H2O 2) arasında 185 ml ekleyin ve sıcaklık ulaşıncaya kadar ~ 75 ° C'ye ısıtmaya devam edin. Bu H2O: NH4OH: H2O 2 çözeltisi SC 1 olarak da bilinir.
      Not: SC 1 günlük etkin bir temiz silikon gofret değiştirilmelidir.
  2. Standart temiz 2 (SC 2) hazırlayın.
    1. DİKKAT: bir asit olarak, davlumbaz tahsis2 L'lik bir cam beher içinde DI su 1295 ml HCI 185 ml ekle.
    2. DİKKAT: ~ 50 ° C'lik bir sıcaklığa kadar HCI solüsyonu: yer sıcak plaka üzerine beher ve O H 2 ısıtın. Beher kapsayacak şekilde bir saat camını kullanın.
    3. DİKKAT: H2O sonra: HCI çözeltisi, H2O 2 185 ml ekleyin ve sıcaklık ulaşıncaya kadar ~ 75 ° C'ye ısıtmaya devam edin, ~ 50 ° C bir sıcaklığa ulaştı. Bu H2O: HCI: H2O 2 çözeltisi SC 2 olarak da bilinir.
      Not: Değişim SC 2 günde etkili bir temiz silikon gofret için.
  3. Silikon dağlama çözeltisi hazırlayın.
    1. Bir alkalin tahsis davlumbaz, kimyasal temiz 2 L cam beher tetrametilamonyumhidroksit (TMAH) 1600 ml ekleyin. Kimyasal kullanmadan önce beher temizlemek için nasıl Bölüm 6 bakınız.
    2. ~ 85 sıcak plaka üzerine yerleştirin ve beher bir sıcaklığa TMAH solüsyonunu ısıtmak6 ° C. Beher kapsayacak şekilde bir saat camını kullanın.
      Not: kristalize olmaya başlayıncaya kadar TMAH çözümü 1 ay sonra, yani değişen gerek kalmayacak.
  4. Islak kimyasal tedavi uygulayın.
    1. Bir kuvars yuvaya Yük örnekleri ve laboratuarda bir ortak HF çözeltisi koyun. Konsantrasyonu kritik değildir.
    2. Numuneler (kuru çekin) hidrofobik hale kez 10 sn ~ sonra, HF çözeltisinden beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın veya.
    3. SC 1 hazırlanmıştır davlumbaz için gofret beşiği taşıyın. SC 1 ~ 75 ° C'de stabilize olduğunda, yavaş yavaş SC 1 içine gofret beşiği batırmayın.
    4. 10 dakika boyunca SC 1 gofret temizleyin.
    5. 10 dakika geçtikten sonra, SC 1 gofret beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş üç 2 L cam beher kullanarak yıkayın. Bu cam bardak öncesinde DI su ile doldurulmadan Kimyasal temiz. Üzerinde Bölüm 6 bakınızne kimyasal beher temizlemek için.
    6. Duruladıktan sonra, sadece post SC 1 işleme adanmış bir HF çözeltisi içine örnekleri yer. Konsantrasyonu kritik değildir.
    7. Numuneler (kuru çekin) hidrofobik hale kez 10 sn ~ sonra, HF çözeltisinden beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın veya. Aşama 4.4.5 aynı beher kullanın.
    8. SC 2 hazırlanan davlumbaz için gofret beşiği taşıyın. SC 2 ~ 75 ° C'de stabilize olduğunda, yavaş yavaş SC 2 içine gofret beşiği batırmayın.
    9. 10 dakika süreyle SC 2 gofret temizleyin.
    10. 10 dakika geçtikten sonra, SC 2 gofret beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın. Aşama 4.4.5 aynı beher kullanın.
      Not: gofret beşiği ertesi güne kadar DI su dolu bardak durulama birinde saklanabilir.
    11. Duruladıktan sonra, sadece yazı için adanmış bir HF çözeltisi içine örnekleri yerSC 2 işlem. Konsantrasyonu kritik değildir.
    12. Numuneler (kuru çekin) hidrofobik hale kez 10 sn ~ sonra, HF çözeltisinden beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın veya. Aşama 4.4.5 aynı beher kullanın.
    13. TMAH çözümü hazırlanmıştır davlumbaz için gofret beşiği taşıyın. TMAH solüsyon 85 ° C'de dengelendikten sonra, yavaş yavaş TMAH çözeltisi içine gofret beşiği bırakın.
    14. 5 dakika boyunca TMAH bölgesindeki gofret Etch. Bu silikon ~ 5 mikron kaldıracaktır.
    15. 5 dakika geçtikten sonra, TMAH çözeltisinden gofret beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın. Aşama 4.4.5 aynı beher kullanın. TMAH olarak gerekli olabilir fazla 3 durulama oldukça 'yapışkan' olduğunu.
    16. Deneme kurulumu olmuştur davlumbaz DI suda gofret beşiği taşıyın. Bölüm 1.1 bakınız.
    17. Ste sonra 2 saat içinde hazırlanan silikon gofret ölçünp 4.4.16.

5. Ölçüm Prosedürü

  1. Gerekli tüm PPE uygulayın.
  2. DI su ile iki 2 L plastik kap doldurun ve davlumbaz koyun. Bu silikon numuneleri sonrası ölçümü durulama için kullanılacaktır.
  3. Durulama bardak yakın davlumbaz içine boş bir 500 ml plastik kapta yerine plastik cımbız yerleştirin. Bu cımbız silikon örnekleri işlemek için kullanılır.
  4. Bilgisayarda, ömür boyu test dosyasını açın. Dosya HF ölçüm kurulumu için doğru kalibrasyon katsayıları içerdiğinden emin olun. Bölüm 3'e bakın.
  5. Ömür boyu test dosyasında, 'Geçici' modunu seçin. Silikon gofret detayları örneğin, kalınlık, direnç ve takviye tipi için ölçülecek olan girin.
  6. DİKKAT: Yer kabı (on kapak) ömür boyu test sahnesine HF ile doldurulmuş ve endüktif bobin (mavi daire bölge) üzerine merkezi. Için çözüm yerleşmek edelim1 dakika.
  7. Bilgisayarda, ömür boyu test dosyasında 'Sıfır enstrüman' butonuna tıklayın. Bu çözümün gerilimini ölçer.
    Not: çözeltisinin bileşimi zamanla değişir, çünkü Zamanla, çözüm gerilimi azaltacaktır. Fakat bundan bağımsız olarak, HF çözeltisi çözeltisi değişmeksizin 1-2 ay için kullanılabilir neden pasifleştirici kalitesinde hiçbir bozulma göstermez.
  8. DİKKAT: ömür boyu test aşamasından kabı çıkarın ve davlumbaz tezgah üzerine yerleştirin.
  9. DİKKAT: HF çözeltisi ile dolu kabın kapağını kaldırın. Kapağın üzerindeki bazı yoğunlaşma varsa, dikkatli davlumbaz musluk kullanarak DI suyla kapağı durulayın.
  10. DİKKAT: HF çözeltisi içine ilk silikon gofret batırmayın. Plastik cımbız kullanarak, hafifçe kabın dibinde oturuyor sağlamak için silikon gofret bastırın.
  11. Cımbız durulayıns ve boş 500 ml'lik plastik beher içine geri koyun.
  12. DİKKAT: kabın kapağı geri yerleştirin ve sonra ömür boyu test aşamasında kap yerleştirin. Silikon gofret endüktif bobin (mavi daire bölge) üzerinde konumlandırılmış olduğundan emin olun.
  13. Durulayın ve eldivenlerini kurutun. Bilgisayarı kullanmadan önce bunları kaldırın.
  14. Davlumbaz floresan ışığı yanıyorsa ölçüm yapılacak önce, o kapatılması gerekir. Asgari ışık ölçümü sırasında gereklidir.
  15. Üzerinde halojen lamba Switch ve plastik kabın kapağı sayesinde silikon gofret aydınlatıcı emin olun. 1 dakika boyunca Zaman (tam zamanı önemli değildir).
  16. Aydınlatma döneminde, bilgisayarda ömür boyu dosyasında 'Tedbir' düğmesine tıklayın. Küçük bir pencere etiketlenmiş 'alarak veri' görünecektir.
  17. Dosya için bir isim pencere 'veri alarak' türü. 'Örnek ortalama' ın altındaseçilen 10.
  18. Silikon gofret 1 dakika boyunca ışıklı edildiğinde, kapalı halojen lamba anahtarı ve hemen 'alarak veri' penceresindeki 'Ortalama' düğmesine tıklayın. Ömür boyu test 10 kez yanıp ve ömür boyu ölçümleri ortalamasını alır.
    Not: halojen lamba kapanır sonra silikon gofret pasivasyon düşmeye başlayacak ve böylece en iyi sonuçları elde etmek için aydınlatma hemen sonra ölçülmesi önemlidir.
  19. Ortalama tamamlandığında, 'alarak veri' penceresindeki 'Tamam' düğmesine tıklayın.
  20. Başka bir ölçüm gerekiyorsa, tekrar 5.15-5.18 yineleyin.
  21. UYARI: Ölçüm tamamlandığında, ömür boyu test aşamasından kabı çıkarın ve davlumbaz tezgah üzerine yerleştirin.
  22. DİKKAT: HF çözeltisi ile dolu kabın kapağını kaldırın. Kapağın üzerindeki bazı yoğunlaşma varsa, dikkatli musluk kullanarak DI su kapağı durulayındavlumbaz.
  23. DİKKAT: Plastik cımbız kullanarak HF çözeltisinden silikon gofret kaldırmak ve özel durulama bardak gofret durulayın. Davlumbaz musluğun altında bir son durulama yapın.
  24. Daha fazla numune ölçülecek ise, tekrar 5.10-5.23 yineleyin.
  25. Tüm örnekler, edildikten sonra, kapak kabın üzerine takılmış olan sağlar ve davlumbaz HF çözeltisi saklayın. Kap yeterince etiketli olduğundan emin olun.
  26. Tüm beher ve cımbız durulayın ve laboratuvarda kendi ayrılan noktalar saklayın.
  27. Yaşam boyu test kullanımdan sonra 1 saat davlumbaz kalır ve daha sonra davlumbaz çıkarmak için izin verin.

Beakers ve kaplara 6. Kimyasal Temizlik

  1. Bölümlerde 4.1.1-4.1.4 de belirtildiği gibi bir alkalin tahsis davlumbaz, bir SC 1 solüsyon hazırlanır.
  2. Kimyasal temiz bardak ve kaplar için, beher / kaplara SC 1 çözüm dökün. Beherleri can bir seferde sadece tek temizlenebilir.
  3. Çözelti 10 dakika için beher / kap temiz olsun. Beher / konteyner plastik ise, sıcak bir plaka üzerine yerleştirilir edilemez ve bu nedenle SC 1 solüsyon temiz sırasında serin olacak. Bu temizleme işlemini etkilemez.
  4. Onlar da temizlik gerektiriyorsa 10 dakika sonra, bir başka beher / kabın içine SC 1 çözüm dökün. Aksi takdirde büyük bir beher SC 1 solüsyon soğumaya bırakın. Soğutmalı sonra, SC 1 akan su ile lavabo aşağı döktü edilebilir.
  5. DI su SC 1 temizlenmiş beher / kabı durulayın.
  6. Bölümlerde 4.2.1-4.2.4 de belirtildiği gibi bir asit tahsis davlumbaz, bir SC 2 solüsyon hazırlanır.
  7. Adım 6.5 beher / kabın içine SC 2 çözüm dökün. Çözelti 10 dakika için beher / kap temizlemek için izin verir.
  8. Onlar da temizlik gerektiriyorsa 10 dakika sonra, bir başka beher / kabın içine SC 2 çözüm dökün. Aksi takdirde büyük bir beher SC 2 solüsyon soğumaya bırakın. Bir kez t dökülen olabilir SC 2, soğutulmuşO su ile çalışan lavabo.
  9. DI su SC 2 temizlenmiş beher / kabı durulayın. Beher / Konteyner şimdi kimyasal temizlenir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Şekil 1a şemasını göstermektedir ve Şekil 1b deney düzeneği bir fotoğrafı gösteriyor. Bir silikon gofret HF çözeltisi içine daldırılmaktadır zaman, Şekil 2'de mavi üçgen ile gösterildiği gibi, sonuç yüzeyin rekombinasyon ile sınırlı bir kullanım süresi eğrisi, daha sonra kullanım süresi test aşamasında üzerine yerleştirilmiş ve ölçüm (aydınlatma öncesi) gerçekleştirilir. Şekil 2'de kırmızı dairelerin gösterdiği gibi Ancak, Şekil

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yukarıda tarif edilen hacimli silikon süresi ölçüm tekniğinin başarılı bir şekilde uygulanması, üç kritik adımlar, (i) kimyasal olarak 1 dakika 17 için% 15 HF solüsyonu ve (iii) aydınlatma, (ii) daldırma, temizlik ve silikon gofret dağlama dayanır, 18,19. Bu adımların olmadan, toplu ömür herhangi kesin olarak ölçülen olamaz.

Ölçüm tekniği oda sıcaklığında yapılır gibi, yüzey pasivasyon kalitesi yüzey kontaminasyon (metaller, organik film) oldukça hassastır. (: NH 4...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu program, Avustralya Yenilenebilir Enerji Ajansı (ARENA) aracılığıyla Avustralya Hükümeti tarafından desteklenmiştir. Burada ifade edilen görüşlerin, bilgilerin veya tavsiyelerin sorumluluğu Avustralya Hükümeti tarafından kabul edilmez.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Hidroflorik asit (%48)Merck Millipore,    http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrofluoric-acid-48%25,MDA_CHEM-1003341003340500Zararlı ve toksiktir. Kimyasalın Analitik Reaktif (AR) sınıfı olması koşuluyla herhangi bir tedarikçi kullanılabilir.
Hidroklorik asit %32, ARACI Labscan, http://www.rcilabscan.com/modules/productview.php?product_id=1985107209Zararlı ve toksiktir. Kimyasalın Analitik Reaktif (AR) sınıfı olması koşuluyla herhangi bir tedarikçi kullanılabilir.
Amonyak (% 30) Çözelti ARKimyasal kaynağı, https://www.chemsupply.com.au/aa005-500mAA005Zararlı ve toksik. Kimyasalın Analitik Reaktif (AR) sınıfı olması koşuluyla herhangi bir tedarikçi kullanılabilir.
Hidrojen Peroksit (%30)Merck Millipore, http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrogen-peroxide-30%25,MDA_CHEM-1072091072092500Zararlı ve toksiktir. Kimyasalın Analitik Reaktif (AR) sınıfı olması koşuluyla herhangi bir tedarikçi kullanılabilir.
Tetrametilamonyum hidroksit (H2O)JT Baker, https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?product_id=45629925879-03Zararlı ve toksik. Kimyasalın Analitik Reaktif (AR) sınıfı olması koşuluyla herhangi bir tedarikçi kullanılabilir.
640 ml yuvarlak plastik kapSistema, http://sistemaplastics.com/products/klip-it-round/640ml-roundBu, %15 HF solüsyonunu saklamak için iyi bir kaptır.
WCT-120 ömür boyu test cihazıSinton Instruments,
Dell iş istasyonu, Veri toplama kartı ve mevcut lisans altında Sinton Software dahil yazılım.Sinton Instruments, http://www.sintoninstruments.com
Halojen optik lamba, ELH 300 W, 120 VOSRAM Sylvania, http://www.sylvania.com/en-us/products/halogen/Pages/default.aspx54776Herhangi bir eşdeğer lamba kullanılabilir.
Gerilim güç kaynağı Evyapımı güç kaynağı90 Volt ve 1-5 Amper'e kadar üretebilmesi koşuluyla herhangi bir güç kaynağı kullanılabilir.
İletkenlik ölçerWTW, http://www.wtw.de/uploads/media/US_L_07_Cond_038_049_I_02.pdfLF330
Microsoft Office Pro ile http://www.sintoninstruments.com/Sinton-Instruments-WCT-120.html

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. 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).
  2. Wan, Y., McIntosh, K. R., Thomson, A. F., Cuevas, A. Low surface recombination velocity by low-absorption silicon nitride on c-Si. IEEE J. Photovoltaics. 3 (1), 554-559 (2013).
  3. Hoex, B., Schmidt, J., Pohl, P., van de Sanden, M. C. M., Kessels, W. M. M. Silicon surface passivation by atomic layer deposited Al2O3. J. App. Phys. 104 (4), 044903(2008).
  4. Dauwe, S., Schmidt, J., Hezel, R. Very low surface recombination velocities on p.- and n.-type silicon wafers passivated with hydrogenated amorphous silicon films. Conference Record of the Twenty-Ninth IEEE Photovoltaic Specialists Conference, , 1246-1249 (2012).
  5. Macdonald, D., Cuevas, A., Wong-Leung, J. Capture cross-sections of the acceptor level of iron-boron pairs in p-type silicon by injection-level dependent lifetime measurements. J. App. Phys. 89 (12), 7932-7339 (2001).
  6. Schmidt, J., Bothe, K. Structure and transformation of the metastable boron- and oxygen-related defect center in crystalline silicon. Phys. Rev. B. 69 (2), 024107(2004).
  7. Rougieux, F., Grant, N., Murphy, J., Macdonald, D. Influence of Annealing and Bulk Hydrogenation on Lifetime Limiting Defects in Nitrogen-Doped Floating Zone Silicon. IEEE J. Photovoltaics. 5 (2), 495-498 (2014).
  8. Zheng, P., Rougieux, F., Grant, N., Macdonald, D. Evidence for vacancy-related Recombination Active Defects in as-grown n-type Czochralski Silicon. IEEE J. Photovoltaics. 5 (1), 183-188 (2014).
  9. Grant, N. E., Rougieux, F. E., Macdonald, D., Bullock, J., Wan, Y. Grown-in point defects limiting the bulk lifetime of p.-type float-zone silicon wafers. J. App. Phys. 117 (5), 055711(2015).
  10. Hallam, B., et al. Hydrogen passivation of B-O defects in Czochralski silicon. Energy Procedia. 38, 561-570 (2013).
  11. Hallam, B., et al. Advanced bulk defect passivation for silicon solar cells. IEEE J. Photovoltaics. 4 (1), 88-95 (2014).
  12. Hornyi, T. S., Pavelka, T., Ttt, P. In situ bulk lifetime measurement on silicon with a chemically passivated surface. App. Surf. Sci. 63 (1-4), 306-311 (1993).
  13. Meier, D. L., Page, M. R., Iwaniczko, E., Xu, Y., Wang, Q., Branz, H. M. Determination of surface recombination velocities for thermal oxide and amorphous silicon on float zone silicon. 17.th. NREL Crystalline Silicon Workshop, , (2007).
  14. Chhabra, B., Bowden, S., Opila, R. L., Honsberg, C. B. High effective minority carrier lifetime on silicon substrates using quinhydrone-methanol passivation. App. Phys. Lett. 96 (6), 063502(2010).
  15. Chhabra, B., Weiland, C., Opila, R. L., Honsberg, C. B. Surface characterization of quinhydrone-methanol and iodine-methanol passivated silicon substrates using X-ray photoelectron spectroscopy. Phys. Stat. Sol. (a). 208 (1), 86-90 (2011).
  16. Yablonovitch, E., Allara, D. L., Chang, C. C., Gmitter, T., Bright, T. B. Unusually low surface recombination velocity on silicon and germanium surfaces. Phys. Rev. Lett. 57 (2), 249-252 (1986).
  17. Grant, N. E., McIntosh, K. R., Tan, J. T. Evaluation of the bulk lifetime of silicon wafers by immersion in hydrofluoric acid and illumination. J. Solid State Sci. Technol. 1 (2), P55-P61 (2012).
  18. Grant, N. E., et al. Light enhanced hydrofluoric acid passivation for evaluating silicon bulk lifetimes. 28.th. European Photovoltaic Solar Energy Conference. , 883-887 (2013).
  19. Grant, N. E. Surface passivation and characterization of crystalline silicon by wet chemical treatments. , (2012).
  20. Kern, W. The evolution of silicon wafer cleaning technology. J. Electrochem. Soc. 137 (6), 1887-1892 (1990).
  21. Angermann, H., et al. Wet-chemical passivation of atomically flat and structured silicon substrates for solar cell application. App. Surf. Sci. 254 (12), 3615-3625 (2008).
  22. Angermann, H., Henrion, W., Rseler, A., Rebien, M. Wet-chemical passivation of Si(111)- and Si(100)-substrates. Mat. Sci. Eng. B. 73 ((1-3)), 178-183 (2000).
  23. Bertagna, V., Plougonven, C., Rouelle, F., Chemla, M. p- and n-type silicon electrochemical properties in dilute hydrofluoric acid solutions. J. Electrochem. Soc. 143 (11), 3532-3538 (1996).
  24. Bertagna, V., Erre, R., Rouelle, F., Chemla, M. Ionic components dependence of the charge transfer reactions at the silicon/HF solution interface. J. Solid State Electrochem. 4 (1), 42-51 (1999).
  25. Kolasinski, K. The mechanism of Si etching in fluoride solutions. Phys. Chem. Chem. Phys. 5 (6), 1270-1278 (2003).
  26. Trucks, G. W., Raghavachari, K., Higashi, G. S., Chabal, Y. J. Mechanism of HF etching of silicon surfaces: A theoretical understanding of hydrogen passivation. Phys. Rev. Lett. 65 (4), 504-507 (1990).
  27. Zhang, X. G. Electrochemistry of silicon and its oxide. , Kluwer Academic Publishers. (2001).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Fotoyletkenlik l mleriSilikon Gofret TemizlemeTMAH A nd rmaOda S cakl nda PasivasyonHalojen Lamba Ayd nlatmasm r Test Cihaz KurulumuY zey Rekombinasyonunun EngellenmesiHacimsel m r l m

İlgili makaleler