January 4th, 2016
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.
Bu prosedürün genel amacı, yüzey rekombinasyonunu engellemek için oda sıcaklığında bir yüzey pasivasyon yöntemi kullanmaktır, böylece toplu silikon kusurları doğru bir şekilde karakterize edilebilir. Bu yöntem, çok yüksek verimli güneş pilleri için gerekli olan yüksek saflıkta silikon gofretlerin ömrünü hangi kusurların sınırlayacağını anlamamıza yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, oda sıcaklığında gerçekleştirilebilmesidir, bu da toplu silikon kusurlarının rekombinasyon aktivitesinin ölçüm sırasında değişmeyeceği anlamına gelir.
Bu tekniğin etkileri, aksi takdirde diğer tekniklerle ölçülmesi çok zor olacak olan düşük konsantrasyonlarda bulunan toplu silikon kusurlarının rekombinasyon aktivitesinin ölçülmesine doğru uzanır. Genel olarak, bu yönteme yeni olan kişiler, yüksek saflıkta DI su ve kimyasal temizleme prosedürleri için bir gereklilik başlangıçta anlaşılmadığı için mücadele edeceklerdir, bu nedenle prosedürün adım adım takip edilmesi zorunludur. Hidroflorik asit hazırlama ile ilgili hayati notların yanı sıra genel kurulum ve ekipman kalibrasyon talimatları da dahil olmak üzere çözelti hazırlamanın tümü metin protokolünde verilmiştir.
Bu hedeflere ulaşıldığında, silikon gofretleri kimyasal işlemler kullanarak temizlemeye devam edin. Numuneleri bir kuvars kızağına yüklemekle başlayın. Ardından, beşiği genel kullanım için tasarlanmış bir hidroflorik asit banyosuna aktarın.
Yaklaşık 10 saniye sonra numuneler hidrofobik olacaktır. Onları banyodan çıkarın ve üç deiyonize su banyosundan geçirerek durulayın. Daha sonra, bir davlumbaz içinde, kızağı 75 santigrat derece sıcaklıkta tutulan SC1 çözeltisine yavaşça daldırın.
Tedavinin 10 dakika sürmesine izin verin. Bu arada, kimyasal olarak temizlenmiş üç adet iki litrelik kabı deiyonize su ile doldurun. SC1 işleminden sonra, numuneleri üç su banyosundan geçirerek durulayın.
Ardından, numuneleri yaklaşık 10 saniye boyunca özel bir hidroflorik asit banyosuna daldırın. Daha sonra numuneleri üç taze deiyonize su banyosu kullanarak durulayın. Şimdi numuneleri SC2 çözeltisinin hazırlandığı çeker ocak içine taşıyın ve sabit bir 75 santigrat dereceye kadar ısıtın.
Numuneleri 10 dakika boyunca SC2 çözeltisine daldırın. SC2 işleminden sonra, üç deiyonize su banyosu kullanarak numuneleri durulayın. Gerekirse, numunelerin gece boyunca son su banyosunda kalmasına izin verin.
Durulamadan sonra, numuneleri 10 saniye boyunca başka bir özel hidroflorik asit banyosuna batırın. Yine, numuneleri üç taze deiyonize su banyosundan geçirerek durulayın. Şimdi, numuneleri TMAH solüsyonunun yaklaşık 85 santigrat dereceye kadar stabil bir şekilde ısıtıldığı çeker ocak içine götürün ve gofretleri aşındırmak için numuneleri yavaşça TMAH solüsyonuna daldırın.
Yaklaşık beş mikron silikonu çıkarmak için beş dakika reaksiyona girmelerine izin verin. Ardından, en az üç deiyonize su banyosu kullanarak yapışkan TMAH solüsyonunu durulayın. Aynı durulama kapları burada tekrar kullanılabilir.
Durulandıktan sonra, iki saat içinde ölçüm yapmaya devam edin. Bu işlem bir davlumbaz altında gerçekleştirilir. Hazırlık olarak, iki adet iki litrelik plastik kabı deiyonize su ile doldurun.
Ayrıca numuneleri işlemek için kaputta bazı plastik cımbızlar hazırlayın. Bilgisayarda, hidroflorik asit ölçüm kurulumu için doğru kalibrasyon katsayılarını içeren Lifetime Tester dosyasını açın. Mod seçeneklerinden geçici'yi seçin ve gofretin değişkenlerinin bir açıklamasını girin.
Şimdi, hidroflorik asit kabının kapağını dikkatlice sabitleyin ve endüktif bobinin konumunu temsil eden mavi dairenin üzerinde ortalanmış Ömür Boyu Test Cihazı aşamasına taşıyın. Devam etmeden önce çözeltinin yaklaşık bir dakika oturmasına izin verin. Ardından, çözeltinin voltajını ölçmek için bilgisayarda Sıfır Enstrüman düğmesine tıklayın.
Ölçümü yaptıktan sonra, hidroflorik asit kabını dikkatlice davlumbaz tezgahına geri koyun. Orada kapağı çıkarın ve kapaktaki yoğuşmayı davlumbazın su musluğundan gelen DI suyla durulayın. Şimdi, cımbız kullanarak, bir gofret hidroflorik asit banyosuna aktarın.
Gofreti banyonun dibine kadar hafifçe bastırın. Ardından kapağı değiştirin ve kabı dikkatlice Ömür Boyu Test Cihazı aşamasına geri taşıyın. Gofret'i endüktif bobinin üzerine ortalayın.
Ölçüm yapmadan önce çeker ocak ışıklarının kapalı olduğundan emin olun. Şimdi, silikon gofreti aydınlatmak için halojen lambayı açın ve yaklaşık bir dakika açık tutun. Aydınlatma süresi boyunca, yazılımda Ölç düğmesine tıklayın.
Yazılım daha sonra veri almaya başlayacaktır. İstemi bir dosya adıyla doldurun ve Örnek Ortalama Alma seçeneğini 10 olarak ayarlayın. Yaklaşık bir dakikalık aydınlatmadan sonra lambayı kapatın ve hemen Veri Alma penceresindeki Ortalama düğmesine tıklayın.
Yazılım 10 ölçüm gerçekleştirecektir. Ardından, Tamam'ı tıklatın. Şimdi, kabı dikkatlice davlumbaz tezgahına geri koyun, kapağı dikkatlice çıkarın ve gofreti dikkatlice çıkarın. Test edilen gofretleri özel durulama kabında durulayın, ardından çeker ocaktaki DI su musluğunu kullanarak son bir durulama yapın.
Ardından, test edilen gofretleri saklayın ve ölçülecek her silikon gofret için işlemi tekrarlayın. Denemeden sonra, metin protokolünde sağlanan temizleme talimatlarını izleyin. Silikon gofretlerin işlendiği, kazındığı, hidroflorik aside daldırıldığı ve fotoiletkenlik aracı kullanılarak ölçüldüğü açıklanan protokolü takiben, mavi üçgenlerde görüldüğü gibi yüzey rekombinasyon sonuçlarıyla sınırlı bir ömür boyu eğri.
Hidroflorik asit banyosuna daldırılan silikon gofret bir dakika boyunca bir halojen lamba ile aydınlatıldığında ve daha sonra aydınlatmadan hemen sonra bir fotoiletkenlik ölçümü yapıldığında, kırmızı dairelerin gördüğü gibi kullanım ömründe önemli bir artış meydana gelecektir. Kullanım ömründeki bu artış, yüzey rekombinasyonundaki bir azalmadan kaynaklanmaktadır. Yüzey pasivasyonu, halojen lambayı kapattıktan birkaç saniye sonra bozulmaya başladı.
Mavi daireler, aydınlatmadan sonra bir dakika beklemenin sonucunu gösterir. Bu videoyu izledikten sonra, bir hidroflorik asit banyosu kullanarak silikon gofretlerin toplu ömrünün nasıl ölçüleceğini, özellikle ölçümden önce gofretlerin nasıl işleneceğini, bir ışık kaynağı kullanarak yüzey pasivasyonunun nasıl etkinleştirileceğini ve aydınlatmadan hemen sonra kullanım ömrünün nasıl ölçüleceğini iyi anlamış olmalısınız. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik gofret başına iki ila üç dakika içinde gerçekleştirilebilir.
Bununla birlikte, gofretleri ölçüm için hazırlamak bir saat sürecektir ve bu nedenle gofret partilerini ölçmek zaman açısından verimlidir. Bu prosedürü denerken, sürekli olarak çok iyi yüzey pasivasyonu elde etmek ve böylece toplu kusurları tespit edebilmek ve karakterize edebilmek için silikon gofretlerin temiz tutulması gerektiğini hatırlamak önemlidir. Hidroflorik asit ile çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu tekniği uygularken kişisel koruyucu ekipman giymek ve prosedürü adım adım takip etmek gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Bu makale, toplu silikon kusurlarının yeniden birleşme aktivitesini araştırmak için bir oda sıcaklığında sıvı yüzey pasivasyon tekniğini açıklamaktadır. Bu yöntem, güneş pillerinde kullanılan yüksek saflıkta silikon gofretlerin verimliliği için kritik olan bu kusurları doğru bir şekilde karakterize etmeyi amaçlamaktadır.
Accurate detection of bulk silicon defects is critical for ensuring the reliability and performance of high-purity silicon wafers used in advanced device manufacturing. This light-enhanced hydrofluoric acid passivation technique enables sensitive measurement of low-concentration defects, directly impacting material qualification and process optimization in semiconductor and photovoltaic R&D. The method supports predictive confidence at key inflection points in materials selection and device prototyping.
This passivation and measurement workflow integrates at the interface of materials discovery, quality control, and device prototyping, supporting early-stage screening through preclinical validation.