制绒原理及相应问题的对策教学教材.ppt

单晶制绒原理及相应对策中科院电工所王文静******@@左图中蓝色线为抛光后的Si的反射图,经过不同织构化处理之后的反射图。右图为在织构后再沉积SiNx:H薄膜的反射光谱图。,Presentedatthe20thEuropeanPhotovoltaicSolarEnergyConferenceandExhibition,Barcelona,Spain,6-10June2005很好的织构化可以加强减反射膜的效果好的织构化的效果绒面作用:1、减少表面反射2、提高内部光吸收T=200usT=2us腐蚀速率快慢由下列三个反应速度来决定。1、腐蚀液流至被腐蚀物表面的移动速率;2、腐蚀液与被腐蚀物表面产生化学反应的反应速率;3、生成物从被腐蚀物表面离开的速率。腐蚀的反应物和生成物是利用腐蚀液之浓度梯度然产生的扩散现象来达到传质的目的。所以,1、3又可称为扩散限制溶解过程(diffusion-limiteddissolution),通过搅拌可以提高。2的速率取决于腐蚀温度、材料、腐蚀液种类及浓度,和搅拌方式无关,被成为反应限制溶解过程(reaction-ratelimiteddissolution)。各向异性就是由化学反应的各向速率不同造成的。1、水分子的屏蔽效应(screeningeffect)阻挡了硅原子与OH根离子的作用,而水分子的屏蔽效应又以原子排列密度越高越明显。2、在{111}晶面族上,每个硅原子具有三个共价健与晶面内部的原子健结及一个裸露于晶格外面的悬挂健,{100}晶面族每一个硅原子具有两个共价健及两个悬挂健,当刻蚀反应进行时,刻蚀液中的OH-会跟悬挂健健结而形成刻蚀,所以晶格上的单位面积悬挂健越多,会造成表面的化学反应自然增快。各向异性的原因图3悬挂健对反应的影响{111}{100}Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2腐蚀速度的差别造成金字塔的形状较快的腐蚀速度较慢的腐蚀速度影响因素分析NaOH浓度无水乙醇或异丙醇浓度制绒槽内硅酸钠的累计量制绒腐蚀的温度制绒腐蚀时间的长短槽体密封程度、乙醇或异丙醇的挥发程度硅的刻蚀速率与表面原子密度、晶格方向、掺杂浓度、腐蚀液成分、浓度、温度、搅拌等参数有关各个因素作用扩散控制过程反应控制过程NaOH溶液浓度反应温度制绒的根本IPA浓度NaSiO3浓度提高溶液浓稠度,控制反应速度硅片表面原始状态氢气泡密度及大小以及在硅片表面停留的时间决定金字塔形貌搅拌提高反应物疏运速度,提高氢气泡脱附作用图4氢气泡作用图5不同IPA浓度下温度和NaOH溶液浓度对反应速度的影响对反应速度的影响