太阳级硅材料少子寿命测试技术与仪器.pptx

测试的基本原理和方法表面钝化的方法介绍少子寿命测试在光伏领域的应用少子寿命测试仪的介绍目录:测试的基本原理和方法处于热平衡状态下的半导体,在一定温度下,载流子的浓度是一定的,称为平衡载流子浓度,如果对半导体施加外界作用,破坏了热平衡的条件,称为非平衡状态。比平衡状态多出来的这部分载流子称为非平衡载流子。非平衡载流子分为非平衡多数载流子和非平衡少数载流子,对于n型半导体材料,多出来的电子就是非平衡多数载流子,空穴则是非平衡少数载流子。对p型半导体材料则相反,产生非平衡载流子的外界作用撤除以后,它们要逐渐衰减以致消失,最后载流子浓度恢复到平衡时的值,非平衡少数载流子的平均生存时间称为非平衡少数载流子的寿命,简称少子寿命-少子寿命的概念都包括非平衡载流子的注入和检测两个基本方面。最常用的注入方法是光注入和电注入,而检测非平衡载流子的方法很多,如探测电导率的变化,探测微波反射或透射信号的变化等,这样组合就形成了许多寿命测试方法,如:直流光电导衰减;高频光电导衰减;表面光电压;微波光电导衰减等-少子寿命测试的方法对于不同的测试方法,测试结果可能会有出入,因为不同的注入方法,厚度或表面状况的不同,探测和算法等也各不相同。因此,少子寿命测试没有绝对的精度概念,也没有国际认定的标准样片的标准,只有重复性,分辨率的概念。对于同一样品,不同测试方法之间需要作比对试验,但比对结果并不理想导衰减法(μ-PCD法)相对于其他方法,有如下特点:-无接触、无损伤、快速测试-能够测试较低寿命-能够测试低电阻率的样品()-既可以测试硅锭、硅棒,也可以测试硅片或成品电池-样品没有经过钝化处理就可以直接测试-既可以测试P型材料,也可以测试N型材料-对测试样品的厚度没有严格的要求-该方法是最受市场接受的少子寿命测试方法-μ-PCD法-PCD法的测试原理sExcitationpulseV=V0e-t/tDetectedµwsignaleff:有效寿命,也是测试寿命bulk:体寿命sd:表面复合影响的寿命S1,S2:两个表面的复合速率d:样品厚度D:扩散系数-μ-PCD法的测试模型钝化方法介绍1、化学钝化-碘酒法-HF(5%)+HNO3(95%)去除表面损伤层-样品如放置较长时间,需HF去除表面自然氧化层-样品用碘酒(-5%)浸泡在塑料袋中测试2、电荷(Charge)钝化方法-采用高压放电,在样品表面均匀覆盖可控电荷,从而抑制表面复合m-PCDwithchemicalsurfacepassivationCharge-PCDm-PCDtaverage==953mstaverage=1091ms3、热氧化法–样品表面生长高质量的氧化层钝化4、SemilabPTC法-(SemilabPrefaceTreatmentChamber)测试在光伏领域的应用-在单晶生长和切片生产中:,,,单晶片的出厂指标检测在多晶浇铸生产中:::磷扩散;氮化硅钝化;