硅太陽能電池擴散工序相關知識-文庫吧
2025-07-31 23:19 本頁面
【正文】 的幾率是不等的 。 占據低能級的電子多而占據高能級的電子少 。 統(tǒng)計物理學指出 ， 電 子占據能級的幾率遵循費米統(tǒng)計規(guī)律：在熱平衡狀態(tài)下 ，能量為 E的能級被一個電子占據的幾率為： f(E)稱為電子的費米分布函數 ， k、 T分別為玻爾茲曼常數和絕對溫度 ， EF稱為費米能級 。 只要知道 EF的數值 ， 在一定溫度下 ， 電子在各量子態(tài)上的統(tǒng)計分布就完全確定了 。 在一定的溫度下 ， 費米能級附近的部分能量小于 EF的電子會被激發(fā)到 EF以上 ， 溫度越高 ， 被激發(fā)的概率越大 。 能帶圖和光伏效應 當 EEF＞ 5kT時 ， f(E)＜ 當 EEF＜ 5kT時 ， f(E)＞ k≈ x 1023J/K 在參雜半導體中 ， 如果是 N型半導體 ， 由于電子占據導帶的幾率較大 ， 則 EF的位置上移靠近導帶底 ， 如果是 P型半導體 ， EF下移靠近價帶頂 。 參雜很重時 ， EF可以進入導帶和價帶 。 能帶圖和光伏效應 I Rs RL Rsh IL V IF 電池工作時共有三股電流：光生電流 IL， 在光生電壓 V作用下的 pn結正向電流 IF，流經外電路的電流 I， IL和 IF都流經pn結內部，方向相反。 根據 pn結整流方程，在正向偏壓 V作用下，流過結的正向電流為 IF= Is[exp(qV/koT)1] 電池與負載聯通，流過負載的電流為 I=ILIF=IL Is[exp(qV/koT)1] 由上式可得 V=(koT/q)ln[(ILI)/IS+1] 等效電路圖 合金結：熔化合金 → 再結晶 （ 雜質分凝 ） → 形成 pn結 。 生長結 ：拉制單晶； CVD； MBE。 生長晶體時改變摻雜型號 . 擴散 或離子注入結：在襯底中摻入反型雜質 （ 雜質補償 ） 。 高溫擴散的概念：擴散機理有替位式擴散 （ 例如硼 、 磷等在 Si中的擴散 ） 和間隙式擴散 （ 如金在 Si中的擴散 ） 。 雜質替位式擴散的速度慢 ， 擴散溫度高 （ 800 oC~1200 oC） ， 間隙式擴散的速度很快（ 在 1000 oC下 10分鐘就可擴散 200 ~ 300 μm的深度 ） ， 擴散溫度較低一些 800 oC~1050 oC） 。 替位式擴散 間隙式擴散 制備方法 假定在無對流液體（或氣體）稀釋溶液中，按一維流動形式，每單位面積內的溶質傳輸可由如下方程描述： (1) 式中 J是單位面積溶質的傳輸速率（或擴散通量）， N是溶質的濃度，假定它僅僅是 x和 t的函數， x是溶質流動方向的坐標， t是擴散時間， D是擴散系數。 (1)式稱為 Fick擴散第一定律。它表明物質按溶質濃度減少的方向（梯度的負方向）流動。 根據質量守恒定律，溶質濃度隨時間的變化必須與擴散通量隨位置的變化一樣，即： (2) 擴散定律 將 (1)式帶入 (2)式，得到一維形式的 Fick第二定律： (3) 溶質濃度不
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