您的位置 首页 芯片行情

半导体硅太阳能电池基板的湿化学处理及电子界面特性

半导体硅太阳能电池基板的湿化学处理及电子界面特性-引言 硅(Si)在半导体器件制造中的大多数技术应用都是基于这种材料的特定界面性能。二氧化硅(二氧化硅)可以通过简单的氧化方法在硅表面制备,其特点是高化学和电稳定性。晶体硅在光伏应用占主导地位,全球近90%的太阳能电池生产是基于多晶和单晶基质。发展具有经济吸引力的太阳能电池的先决条件是减少材料消耗、简化技术工艺和进一步提高能源转换效率。本文报道了利用传统和新开发的湿化学方法获得的硅基底与纹理表面的形态、光学和电

引言

硅(Si)在半导体器件制造中的大多数技术应用都是基于这种材料的特定界面性能。二氧化硅(二氧化硅)可以通过简单的氧化方法在硅表面制备,其特点是高化学和电稳定性。晶体硅在光伏应用占主导地位,全球近90%的太阳能电池生产是基于多晶和单晶基质。发展具有经济吸引力的太阳能电池的先决条件是减少材料消耗、简化技术工艺和进一步提高能源转换效率。本文报道了利用传统和新开发的湿化学方法获得的硅基底与纹理表面的形态、光学电子界面性质的联合监测。通过结合无损、表面敏感技术、UV-NIR反射率测量、光谱椭圆偏距(SE)、表面光致发光(SPV)和PL)测量,在原位和湿化学制备步骤中重复进行。

实验

使用n型和P型硅(100)晶片,首先处理具有(a)切割和(B)抛光表面的两种类型的衬底,以去除锯伤和/或获得光捕获纹理,随后进行湿化学氧化和蚀刻处理,以降低单层范围内制备引起的微观表面粗糙度。通过(1)在80℃的碱性氢氧化钾/异丙醇(KOH/IPA)溶液中的各向异性蚀刻,(2)使用从晶片减薄技术转移的各向同性纹理蚀刻(TE)获得不同的表面纹理。

为了研究制备诱导的表面微粗糙度和天然氧化物对成质太阳能电池基质的影响,应用了三种湿化学表面制备:(i)在RCA处理(HF下降)之后HF1%,(ii)标准的氢终止工艺,包括H2SO4:H2O2(1:1)10min,然后是NH4F48%(NH4F),(iii)特殊的氢终止工艺,包括改进的RCA工艺,然后是湿化学氧化工艺和优化的最终氧化物去除(HT)。使用稀释的HF(1%)溶液进行不同的处理时间(60-600s)和NH4F(48%)去除天然和湿化学氧化物。为了比较抛光的Si(100)基质和纹理基质与随机分布的金字塔上的Si(111)剖面的刻蚀行为,在同样的程序中,也对抛光的Si(111)基质进行了处理。

结果和讨论

各向同性和各向异性蚀刻衬底的表面形貌和光学再凝度:图1显示了Si(100)底物(倾斜30°)的扫描电镜显微图。在太阳能电池制造中,最好采用碱性或酸性溶液的湿化学蚀刻工艺来去除锯子损伤。此外,在高效太阳能电池中利用硅衬底的不同纹理化方案,通过前表面的多次反射入射、背面吸收的路径长度和背面内反射的光来增强抗反射特性。

碱性溶液中的各向同性蚀刻制备的氢氧化钠或氢氧化钾用于优化单晶硅(100)衬底的光捕获性能。碱性蚀刻溶液需要大量的能量来保持蚀刻浴在所需的温度。另一个问题是反应产物氟硅酸钾(k2sif6)的溶解度有限,这可能是浴液寿命和通量的限制因素。

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/01/20220121071017-61ea5c59e2909.png

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/01/20220121071019-61ea5c5b0b348.png

 

http://news.vvfanli.com/wp-content/uploads/2022/01/20220121071019-61ea5c5bcd2b7.png

总结

研究发现,太阳能电池应用的纹理硅(100)基底的表面电子性质主要受表面处理两步的影响:首先,光捕获结构的晶体表面结构,其次是湿化学平滑程序对原子平坦和结构表面积的有效性,以及天然和湿化学氧化物的彻底去除。碱性蚀刻剂,如KOH-IPA,通过各向异性蚀刻在硅(100)上提供高度纹理的表面。到目前为止,酸基纹理蚀刻通过各向同性蚀刻产生粗糙的表面,比碱性过程表现出更少的光吸收,但产生更高的表面微粗糙度,导致较高的重组损失。

结果表明,原位光致发光和离位SPV的联合测量可以作为一种灵敏的工具,用于分析湿化学处理硅表面上的制备诱导态密度。因此,研究了每个湿化学蚀刻工艺的HF处理时间,以完成天然氧化物的去除,并避免制备引起的表面微粗糙度的增加。结果表明,通过软沉积,优化后的硅衬底表面状态可以保持并转变为复合差的非晶硅/碳硅异质界面。

免责声明:文章内容不代表本站立场,本站不对其内容的真实性、完整性、准确性给予任何担保、暗示和承诺,仅供读者参考,文章版权归原作者所有。如本文内容影响到您的合法权益(内容、图片等),请及时联系本站,我们会及时删除处理。

为您推荐

如何使用GPU编程优化模型/代码

  使用 Python 和 NumPy 库开发的 HIM 模型在 hackathon 开始时没有并行或 GPU 计算。在活动期间, THINKLAB 团队使用 CuPy 为了使他们的代码在 GPU 上并行运行,然后重点将用户定义的 CUDA 内核应用于参数。结果是 672 倍加速,计算时间从 2 周缩短到大约 30 分钟。\” />

<meta http-equiv=X-UA-Compatible content=\"IE=edge,chrome=1

NVIDIA驱动程序支持OpenCL和Vulkan进行互操作

  OpenCL 和 Vulkan 之间的互操作在移动和桌面平台上都有很强的需求。 NVIDIA 与 Khronos OpenCL 工作组密切合作,发布了一套临时跨供应商的 KHR 扩展。这些扩展使应用程序能够在 OpenCL 和 Vulkan 等 API 之间高效地共享数据,与使用隐式资源的前一代互操作 API 相比,灵活性显著提高。\” />

<meta http-equiv=X-UA-Compatible content=\"IE=edge,chrome=1

准备去元宇宙过第二人生?小心别被骗了

准备去元宇宙过第二人生?小心别被骗了   电子发烧友网报道(文/黄山明)随着元宇宙在近期的大火,相信大家对于这一技术已不陌生。但元宇宙因为其特性,也需要建立合适的网络安全防护措施,来应对这项技术带来的独特挑战。并且在元宇宙想要得以持续,需要用去中心化的平权式共享机制与共治机制来作为保障,既要做大“蛋糕”,也要分好“蛋糕”。但问题在于,去中心化的元宇宙,在安全问题上也将面临更大的挑战。     先简单解释一下元\” />

<meta http-equiv=X-UA-Compatible content=\"IE=edge,chrome=1

代工巨头再次换帅,中芯国际高管频频离职,业绩喜人之下原因为何?

电子发烧友网(文/黄山明)3月17日,中芯国际发出公告,公司代理董事长高永岗博士,获委任为中芯国际董事长,自2022年3月17日生效。而在半年前辞去中芯国际董事长职位的“芯片泰斗”周子学最终以身体原因为由,辞去了执行董事一职。   对于这一次的交接,有业内人士称这是一次完美的交接,对中芯国际乃至中国半导体产业都有着重要的影响。不过另一方面,自周子学辞任中芯国际董事长之后,其股价便一路走低,从半年前的21.1港元降至如今的\” />

<meta http-equiv=X-UA-Compatible content=\"IE=edge,chrome=1

电子测量仪器企业普源精电上市!年营收超3亿,募资7.6亿加速自研芯片项目

电子发烧友网报道(文/莫婷婷)4月8日,普源精电在科创板上市,发行价格60.88元/股,公开发行股份约3032.74万股,占公司发行后总股本的比例为25%。该股上市当日开盘即破发,截至今日收盘,普源精电报39.78元,跌幅34.66%,总市值48.26亿元。   图源:东方财富   在上市之前,普源精电在招股书的风险因素中提到,“公司无法保证未来几年内实现盈利,公司上市后亦可能面临退市的风险”。2020年、2021年上半年,普源精电分别亏损2716.6万元、2036.48万元,连\” />

<meta http-equiv=X-UA-Compatible content=\"IE=edge,chrome=1

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

返回顶部