光致发光技术PL_PhotoLuminescence_分析结晶硅片及电池片.docxVIP

Technology 技术光致发光技术 PL（PhotoLuminescence） 分析结晶硅片及电池片BT Imaging Pty LtdT. Trupke, R.A. Bardos REC ScanWafer AS, Porsgrunn, NorwayJ . Nyhus北京华通特瑞光电科技有限公司台北广集股份有限公司鲁永强译.黄山摘 要 类稳态光致发光技术（QSS-PL）是一项很有效，定量分析硅片及电池片的工具。类稳态光致发光技术（QSS-PL）的运用不 仅在研究开发方面,也适合在线硅片高速分选。关键词 原生硅片 发射极磷扩散 有效寿命 体寿命 注入条件 背景掺杂浓度 过剩少子浓度 陷阱现象 空乏区 钝化表面合复速度Photoluminescence characterization of silicon wafers and silicon solar cells（PhotoLuminescence）Abstract Quasi steady state photoluminescence (QSS-PL) measurements are effective and quantitative tools for the characterization ofsilicon wafers and silicon solar cells. QSS-PL not only covers the application of research and development，but also the high throughput wafer sorting for in-line application.1背景2实验结果在过去几年里，我们已经展示类稳态d光致发光技术（QSS- PL）是一项很有效、IFL=CND/A d 乙△n（x）dx=CND/A△n10定量分析硅片及电池片的工具。本次研究 公式（1）中 IPL 发光强度由常数 C，ND/A 在 REC 公司及 BTI 公司进行，把多晶硅铸 背景掺杂浓度及 Δn 平均过剩少子浓度决 锭开方取出一块硅块再切片,从不同位置， 定。相临近原生硅片（As Cut），分别以不同制ND/（A x）=ND/（A 0）Ke（ff 1-x）Keff-1图 1程包括：磷扩散及氮化后（After Phosphorous公式（2）中 ND/A（X）背景掺杂浓度，随Fig.1 Average effective lifetime from μ- PCD mapsemitter diffusion and SiN Firing），氮化但未经着硅片位置不同而变化，Keff =0.84，Scheil(diamonds) and average count rate from PL imaging发射 极 磷 扩 散 （Without emitter diffusion ,equation.measured on as- cut wafers as a function of the position in the brick. Open circles represent the measured average PLwith SiN firing），网印电池片（Fully processed从硅块切片后相邻硅片中，在原生硅signal, closed circles the PL signal normalised to thenominal background doping.screen printed cells）等不同阶段样品进行分片（As Cut）阶段 PL 影像经由公式（2）背景析。所使用仪器包括 SemiLab WT- 2000PV掺杂浓度的归一化后，与 μ- PCD 结果非从硅块中间（X=0.46）位置原生硅片比（μ- PCD,LBIC 量测），BTI LIS- R1 （PL 影常一致,并维持在接近稳定常数情况。而且较 μ- PCD 与 PL，除了解析度 / 量测时间 像），Sinton WCT- 120（QSS- PC 注入条件相当 原 生 硅 片 位 置 X （0.15X0.8） 时 ， （500μｍ/30min, μ- PCD vs 320μm/10s， 关少子寿命），搭配高功率红外线单色光激μ- PCD 与 PL 相差小于 2%，同时相邻 ２PL）有很大差异，PL 技术明显优于μ- PCD， 光器。片硅片 PL 的数据变量小于 1%。两者之间相对寿命的变化非常一致。Key words As cut silicon wafer, Phosphorous emitter diffusion