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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: 6322| 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 ...
11.3.2 浸在钝化溶液中——在厚度³0.5mm的裸抛光片上要测量直到~1ms的体复合寿命,首先是在碘—乙醇钝化液(见8.4节)或另一种可替代的钝化液中做预处理。然后将硅片包在小塑料袋或其它含足够钝化液的装置中,使得在测量进行时,有一层钝化液薄膜覆盖在硅片表面。在进行检测之前要保证钝化技术能获得稳定可重复的测量结果(见3.2.1节)。

11.3.2.1 如表面氧化过,先用稀HF腐蚀掉氧化物后再用碘—乙醇或一种可替代的钝化液钝化它。腐蚀时间与氧化层厚度有关,从薄氧化层(<5nm)的30秒左右到厚氧化层(~200nm)的10分钟左右。

11.3.2.2 说一遍,在进行检测之前要保证钝化技术能获得稳定可重复的测量结果(见3.2.1节)。

 

5:抛光面经氧化或化学溶液钝化会极大地减小表面复合速度。例如,仔细制备的热氧化硅表面的表面复合速度降至1.52.5cm/s,在HF酸中剥离氧化层后复合速度可降至0.25cm/s(参考文献12)。这篇文献还概述了确定表面复合速度的方法。浸入碘—乙醇钝化液(见8.4节)已表明可将无氧化层的化学抛光硅片的表面复合速度降至£10cm/s10

6:界面俘获电荷密度(Dit)可通过文献描述的各种技术去测量13。然而,这些技术都没有被订为标准。

 

12.  步骤

 

7:下列步骤给出了充分的细节供手动数据采集和分析之用。强烈推荐使用具有数据存储和显示能力的用计算机控制的设备来进行仪器的安装、数据采集和分析。这时,所使用的步骤和算法,必须与本节所列内容等效。

 

12.1  如参数未知,按SEMI MF42测定导电类型,按SEMI MF533SEMI MF1530测量样片中心点厚度,按SEMI MF84或按SEMI MF673测中心点电阻率。按SEMI MF723将电阻率转换为多数载流子浓度(nmaj,单位为载流子/cm3)。把这些数据与标称直径及正、背面的状态(抛光、腐蚀、研磨、切割等)一起记录下来。

12.2  记录室温。如果样品台是控温的,记录样品台表面温度。

12.3  装载样片到样品台,使光脉冲能照射到需检测的区域。

12.4  打开脉冲激光光源开关(见7.1节)。

12.5  调节光强使注入水平η达到所需值。如未指定注入水平,将它设定为100。如果不靠设备自动调节,可按下法设置注入水平:

12.5.1 如样品被氧化过,而氧化层厚度未知,用一种测试有关各方都接受的方法进行测量或估计。记录厚度。

12.5.2 通过图3虚线确定并记录入射光线穿过氧化层被样品吸收的比率。 

3

覆盖有01mm厚的二氧化硅(SiO2)层的硅片上,入射光的反射部分(实线)

或吸收部分(虚线)的比率。

注:计算时假定入射光波长l905nm,硅的折射率取3.610SiO2的折射率取1.462。最大吸收发生在氧化层厚度d=(2n+1)l/4,最小吸收发生在d=nl/2n=012,等等。当入射光波长l1不等于905nm,要用氧化层有效厚度do=905d1/l1来使用这些曲线求相对强度,其中d1为氧化层实际厚度。 

 

12.5.3 调节光源强度使得硅片在脉冲作用期间吸收的光子密度j等于η´nmaj,这里η是所需注入水平,nmaj 12.1节求出的硅片多数载流子浓度。单位为光子数/cm3的光子密度j由下式给出:

    这里:

f   =   从图3求出的吸收比率(见12.5.2节)。

jI    =   入射光密度,单位为光子/cm2×s

tp    =   光脉冲长度,单位为秒。

L   =   片厚,单位为cm

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