本文關(guān)鍵詞：快速熱處理對鑄造多晶硅性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

多晶硅

第29卷　第5期

2008年　10月

材　料　熱　處　理　學　報

TRANSACTIONSOFMATERIALSANDHEATTREATMENT

Vol.29　No.5October

2008

快速熱處理對鑄造多晶硅性能的影響

陳玉武

1,2

,　郝秋艷,　劉彩池,　趙建國,　王立建,　　丹

11111

(1.河北工業(yè)大學信息功能材料研究所,天津　300130;2.,天津　300384)

μ-PCD)、摘　要:采用微波光電導衰減法(掃描電鏡等測試技術(shù)(RTP)),,其中在950℃、子壽命特性的影響。結(jié)果表明:(保溫30s1050,,最大幅度達到初始壽命值的413

倍。另一方面,RTP溫度下,隨著保溫時間的增加,硅片的少子壽命逐漸增大。關(guān)鍵詞:鑄造多晶硅;(RTP);　缺陷

中圖分類號:TG13611　　　文獻標識碼:A　　　文章編號:100926264(2008)0520005204

Effectofrapidthermalprocessingonpropertiesofmulticrystallinesilicon

CHENYu2wu,　HAOQiu2yan,　LIUCai2chi,　ZHAOJian2guo,　WANGLi2jian,　WUDan

(1.InstituteofInformationFunctionMaterials,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,China;

2.TianjinHuanOuSemi2condutorMaterialTechnologyCoLtd,Tianjin300384,China)

Abstract:Theeffectofrapidthermalprocessing(RTP)onminoritycarrierlifetimeandsurfacedefectmicrostructureofcastmulticrystallinesilicon

1,2

1

1

1

1

1

μwasinvestigatedbymicrowavephotoconductivedecay(2PCD)andscanningelectronmicroscopy(SEM).Itisfoundthattheminoritycarrier

lifetimedecreasesobviouslyformulticrystallinesiliconafterRTPattemperaturesfrom750℃to950℃,especiallyforthesampleannealedat950℃for30s.However,theminoritycarrierlifetimeincreasessharplywhentheRTPtemperatureis1050℃,andthelargestlifetimevalueis413timesthantheinitialvalue.Ontheotherhand,theminoritycarrierlifetimeisaffectedobviouslybyannealingtime,andtheminoritycarrierlifetimeincreasesasannealingtimeincreases.

Keywords:castmulticrystallinesilicon;theminoritycarrierlifetime;rapidthermalprocessing(RTP);defect

　　鑄造多晶硅以較高的性價比成為最主要的太陽

電池材料。但與直拉單晶硅太陽電池相比,鑄造多晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率較低。究其原因,主要在于鑄造多晶硅中存在著高密度的缺陷和高濃度的雜質(zhì),如晶界、位錯、氧、碳、金屬雜質(zhì)等。氧是鑄造多晶硅材料中最主要的雜質(zhì)元素,如果氧處于間隙位置,通常

[1]

不顯電學活性,然而一旦形成熱施主,新施主和氧

[2,3]

沉淀,就會顯著降低硅片的少子壽命值。鑄造多晶硅中替位碳的濃度由硅錠底部向上不斷增大,如果

17-3

最高濃度超過碳化硅沉淀的臨界濃度8×10cm,高濃度的碳在鑄造多晶硅中可能會形成碳化硅沉淀,誘生缺陷導致材料的電學性能變差。另外碳在晶體

[4]

生長過程中會促進氧沉淀的生成。研究表明,潔凈

的晶界或位錯等缺陷具有極弱的復合特性,但其它雜質(zhì)綴飾這些缺陷后,晶界或位錯等缺陷處的復合特性增強,金屬元素和氧極易在位錯處偏聚,多晶硅高密度位錯區(qū)金屬雜質(zhì)的團聚引起了很高的少子復合,從而成為少數(shù)載流子的復合中心,使少子壽命降低,甚至會導致電池短路。因此,研究鑄造多晶硅中的雜質(zhì)、缺陷以及材料的電學性質(zhì)有利于更好地了解鑄造多晶硅材料的性能,提高鑄造多晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。

μ本文用微波光電導衰減(2PCD)儀、掃描電鏡研

究了RTP對鑄造多晶硅片表面缺陷形貌以及少子壽命的影響。

1　實驗材料及方法

收稿日期:　2007210211　修訂日期:　2008201209

基金項目:　國家自然科學基金(50572022);河北省教育廳資助項目

),男,碩士研究生,從事半導體缺陷工程作者簡介:　陳玉武(1981—

實驗采用太陽電池用P型多晶硅片,厚度約為

16

μΩ 230m,電阻率為015～3cm,原始氧濃度低于10cm

-3

,碳濃度約為7153×10cm

17-3

,硅片切割為215cm

研究,E2mail:chenyuwu1981@。

通訊作者:　劉彩池:E2mail:ccliu@。

×215cm小片,然后用熱的NaOH溶液腐蝕去除表面的機械損傷層。將樣品化學拋光后依次用Ⅰ號液:ω

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