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微波反射无接触光电导衰退测量硅片载流子复合寿命测试方法 ...

2013-10-23 14:28| 发布者: echo| 查看: 6526| 评论: 0|来自: 中国光伏测试网

摘要: 这一指导文件学术上由全球硅片委员会批准,并由北美硅片委员会直接负责。现今的版本由北美地区标准委员会在2004年8月16日批准出版。最初于2004年9月在www.semi.org网站上发表,并在2004年11月出版。原始版本由ASTM国 ...
8.5  蚀非抛光面的光亮腐蚀溶液——在95ml浓硝酸中混合5mlHF警告:安全事项见9.3节。

8.6  腐蚀表面氧化膜的稀HF溶液——为获得100ml2%HF溶液,可用4mlHF混合在96ml水中。警告:安全事项见9.3节。

 

9.  危害

9.1  光照射系统应联锁以防止激光束的直接观察。警告:当联锁解除后不要操作激光照射系统。

9.2  微波系统应屏蔽及联锁,使人不能与微波束接触。警告:当联锁解除后不要操作微波系统。

9.3  用于腐蚀剂及表面钝化溶液的化学试剂有潜在的危害性,必须在排酸的通风橱中操作,并使用适当的防护用品,包括护目镜,并在任何时刻都要极大的小心。警告:氢氟酸溶液特别有害。不熟悉相应的“材料安全数据册”中列出的特别的防护措施及急救处理的任何人不能使用HF溶液。

 

10.  取样

10.1  如果不是在100%的基础上使用本测试方法进行测试,采样程序须经测试有关各方同意。

10.2  如需按批采样,对于如何组成批,以及采样程序和按批采样程序,须经测试有关各方同意。

10.3  因为复合中心的浓度在样片上是不均匀的,因此需要在样片表面的不同点测定复合寿命。测点的密度和部位须经测试有关各方同意。

 

11.  测试样品制备

11.1  检测样品所需的制备既与测试样品的表面状态也和检测样品体复合寿命的预期值tb有关。

11.2  如果tb值不大于表面复合寿命τs的十分之一,则无需对检测样品作制备。表面复合寿命由两项构成:一是扩散项τdiff,它由载流子扩散到表面而引起;一是表面复合项τsp,它由表面复合引起。表面复合寿命可通过下列近似关系式计算10

 

这里:

D  =    少数载流子扩散系数,单位为cm2/s

L  =    片厚,单位为cm

S  =    表面复合速度,单位为cm/s,假设两个表面的表面复合速度相等。

电子和空穴的表面复合寿命作为不同厚度样片表面复合的函数关系11表示于图2(注4)。

 

4:如果S很大(>104cm/s),过剩载流子接触到表面会立即复合,于是表面复合寿命由τdiff 主导。良好抛光面的表面复合速度为~104cm/s10,而研磨面的表面复合速度更大(~107 cm/s,载流子饱和速度)。在这种情况下,对标准厚度样片的最大可测10%精度体复合寿命对p型片约1μsn型片约2μs。尽管在精确测量体复合寿命时有此限制,在满足下列条件时,仍可以检测体寿命大到0.51ms的未钝化抛光片的体复合寿命的相对变化:

1)整个样片上扩散系数和表面复合速度是均匀的;

2)微波系统灵敏到足以分辨变化1%的寿命检测值。

在这两个同样的条件下,体复合寿命高到100μs左右的研磨样片亦可作相对测量。这时,为了获得足够均匀的表面复合速度,有必要在光亮腐蚀液(见8.5节)中腐蚀表面约一分钟。

 

11.3  如果测试的体复合寿命大于0.1τS,样片表面必须用下列方法之一(注5)进行钝化处理以获取准确的测量。

11.3.1 氧化——在具有很高质量(干氧)热氧化膜(Dit<1010/cm2×eV)(注6)的厚度³0.5mm的样片上,可测量高到1ms左右的体复合寿命。要保证氧化条件使得在氧化周期内不会形成明显数量的氧化沉积物(见3.2.2节)。为测量1ms10ms之间的寿命时,在稀HF(见8.6节)中剥离掉氧化物,并在15分钟之内进行测量。  

 

注:可精确测量的最大体复合寿命约为表面寿命的1/10

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