基于氢等离子体处理改善氢化非晶硅/晶体硅界面钝化效果的工艺研究

摘要：

薄层a-Si∶H钝化技术对于提高硅异质结太阳能电池的效率至关重要,通常有三类工艺可显著改善a-Si∶H薄膜的钝化效果:晶硅表面湿化学处理(薄膜沉积前);氢等离子体处理(薄膜沉积过程中);后退火处理(薄膜沉积后).该论文基于等离子增强型化学气相沉积系统,采用氢等离子处理和后退火处理改善a-Si∶ H/c-Si界面的钝化效果,样品的有效少数载流子寿命最高达到1 ms,并研究了射频功率密度、腔体压力、氢气流量等工艺参数对钝化效果的影响;采用光发射谱、台阶仪等对氢等离子体处理所涉及的物理过程进行研究,得出该工艺对a-Si∶H薄膜具有刻蚀作用;根据钝化效果和刻蚀速率的关系,得出低刻蚀速率由于给予薄膜充足的时间进行结构弛豫或重构,显著改善钝化效果;基于快速热退火方法进一步改善钝化效果,采用傅里叶变换红外光谱对a-Si∶H薄膜的钝化机理进行研究,并基于化学退火模型进行讨论;采用透射电镜研究了a-Si∶ H/c-Si界面的微结构,并没有观测到影响钝化效果的外延生长.

关键词：氢等离子体处理、氢化非晶硅/晶体硅界面钝化、后退火处理、钝化机理

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分类号：TM914.4+1

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2011CBA00705;天津市自然科学基金18JCYBJC41800;天津市科技计划项目18ZXJMTG00300

在线出版日期：2019-12-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1912-1919