硅太陽能電池擴散工序相關知識(編輯修改稿)
2024-09-11 23:19 本頁面
【文章內容簡介】 高時，擴散系數(shù)可以認為是常數(shù)， (3)式便成為： (4) 上式稱為簡單的 Fick擴散方程。 擴散定律 雜質原子由氣態(tài)源傳送到半導體表面，然后擴散進入半導體硅晶片，在擴散期間，氣態(tài)源維持恒定的表面濃度。 初始條件： t=0時， N(x,0)=0； 邊界條件： N(0,t)=Ns ， N(∞ ,t)=0； 解擴散方程，得 —— 余誤差分布 擴散方式 式中， ―― 特征擴散長度（ um)； Ns= NSi(雜質在 Si中的固溶度 )； erf(x)— 誤差函數(shù) （ error function)。 erfc(x)— 余誤差函數(shù) (plementary error function )； 擴散方式 在擴散過程中 ， 雜質源限定于擴散前淀積在晶片表面極薄層內的雜質總量 Q， 硅片內的雜質量保持不變 ， 沒有外來雜質補充 ， 也不會減少 。 初始條件： (假設擴散開始時 ， 雜質總量均勻分布在厚度為 δ的薄層內 ) N(x,0)= Q/δ=Ns,0≤x≤δ； N(x,0)=0,xδ； 邊界條件： N(∞,t)=0； 解擴散方程 ， 得 —— 高斯分布 擴散方式 式中 為表面濃度 。 結深為 2/1)( ln2BSjNNDtx ? 擴散方式 預擴散或預沉積 ， 采用恒定表面源擴散方式 。 且溫度低 、 時間短 ， 因而擴散的很淺 ， 可以認為雜質沉積在一薄層上 。 目的是為了控制雜質總量 ， 雜質按余誤差函數(shù)分布 。 擴散方式 主擴散或再分布 ， 是將由預擴散引入的雜質作為擴散源 ， 在高溫條件下進行擴散 。 目的是為了控制表面濃度和擴散深度 ， 雜質按高斯函數(shù)形式分布 。 pn結所在的幾何位置 ， 即擴散雜質濃度與襯底雜質濃度相等的位置到硅片表面的距離 ， 用 xj標示 。 擴散參數(shù) 它表示正方形的擴散薄層在電流方向上所呈現(xiàn)出來的電阻。由電阻公式 R=ρL/S 可知，當薄層中雜質均勻分布時，薄層電阻表達式可以寫成： Rs= ρL/xjL= ρ/xj=1/xjσ 由上式可知，薄層電阻的大小與平均電導率成反比，與薄層厚度成反比。 當薄層中雜質分布不均時， ρ是不均勻的，計算公式如下： 擴散參數(shù) 實驗室或生產(chǎn)過程中，可以通過四探針測試儀測試方塊電阻。 右圖為四探針測試儀示意圖，外面兩根探針施加恒定電流，中間兩根探針測試電位差，電壓電流之比再乘以一個系數(shù)即可得到方塊電阻數(shù)值，公式如下： Rs=kV/I k為常數(shù) 。 串并聯(lián)電阻 方塊電阻 六大控制工藝 四大特征 三個參數(shù) 清洗 織構化 擴散 制備 SiNx 絲網(wǎng)印刷 燒結
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