……………………28相关资料3少数载流子复合寿命…………………………………………………………………314SPV法检测硅材料性能的新进展……………………………………………………………………35
f太阳能级单晶硅少子寿命测量的探讨
我国半导体单晶硅、锗的少子寿命测量,从研究测试方法及设备到生产寿命测试仪器,已有
近50年的历史。80年代初我国开始生产硅单晶少子寿命测试仪,其中上海电动工具研究所、浙
江大学、广州半导体材料研究所都小批量生产过高频光电导衰退寿命测试仪,解决了我国区熔单
晶、集成电路级硅单晶的少子寿命测试问题。在中国有色金属工业标准所的组织下,高频光电导
衰退法的寿命测量精度通过国内十多个单位所做的巡回检测中得到了肯定,并定为国家标准测试
方法,但这些国产仪器一直被认为只能测量电阻率大于13Ωcm的硅单晶少子寿命,因此未进入电阻率范围在056Ωcm的太阳能硅单晶领域。近年来随着仪器设备的改进以及对单晶硅表面处理工艺的研究,我国高频光电导衰硅单晶少子寿命测试仪的测试下限(如LT1D)已远低于
01Ωcm,甚至达到001Ωcm。因此太阳能硅单晶生产企业可以尝试使用国产的寿命仪检测
硅单晶少子寿命。
目前太阳能硅电池生产企业普遍采用了国外的微波反射光电导衰退法测量硅片寿命,这种方
法简称为“μPCD”法,与我国使用了几十年的高频光电导衰退寿命测量方法(简称“HFPCD”),
同属光电导衰退法(PCD法),两者之间有共同之处亦有差异,下面列表加以说明。
高频光电导衰退(HFPCD)与微波光电导衰退(μPCD)方法及设备的对照表
(以浙江金贝太阳能科技有限公司的LT1型与匈牙利SemiLabRtWT1000为例)
参数
方法(设备)
HFPCD(LT1)
μPCD(WT1000)
光源波长
107μm
0904μm(904
m)
光在硅单晶中的贯穿深度
≈220μm
≈30μm
寿命可测范围
5μs6000μs
025μs>1ms
工作频率
30MHz
10GHz
电阻率下限
001Ωcm
01Ωcm
读数方式
用示波器读数
通过数据处理软件由电脑读数
校核方法
配07、1mm校核片偏差≤±20
精度尚未确定
注:贯穿深度是根据光吸收公式:II0eαx计算,其中α为光在硅单晶中的吸收数,据文献资料(Silico
Semico
ductorTech
ologyWRRu
ya
)报导:300°K时,107μm波长的光在硅单晶中的吸收数α10≈
76×10cm1;0904μ波长光吸收数为:α09≈56×102cm1。例如:λ0904μ波长的光,进入硅单晶后,当
I
IOe
时,X179μm,当I
IO10
时,约为30μm。
从上表可以看出,两种设备所用的光源波长均在SEM1MF15351104标准r