《管式pecvd和板式pecvd比較》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、晶體硅太陽能電池生產(chǎn)的PECVD技術(shù)進(jìn)展一引言　　為了提高晶體硅太陽電池的效率，通常需要減少太陽電池正表面的反射，還需要對晶體硅表面進(jìn)行鈍化處理，以降低表面缺陷對于少數(shù)載流子的復(fù)合作用?！　」璧恼凵渎蕿?.8，如果直接將光滑的硅表面放置在折射率為1.0的空氣中，其對光的反射率可達(dá)到30%左右。人們使用表面的織構(gòu)化降低了一部分反射，但是還是很難將反射率降得很低，尤其是對多晶硅，使用各向同性的酸腐蝕液，如果腐蝕過深，會(huì)影響到PN結(jié)的漏電流，因此其對表面反射降低的效果不明顯。因此，考慮在硅表面與空氣之間插一層折射率適中的透光介質(zhì)膜，以降低表面的反射，在工

2、業(yè)化應(yīng)用中，SiNx膜被選擇作為硅表面的減反射膜，SiNx膜的折射率隨著x值的不同，可以從1.9變到2.3左右，這樣比較適合于在3.8的硅和1.0的空氣中進(jìn)行可見光的減反射設(shè)計(jì)，是一種較為優(yōu)良的減反射膜。　　另一方面，硅表面有很多懸掛鍵，對于N型發(fā)射區(qū)的非平衡載流子具有很強(qiáng)的吸引力，使得少數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合作用，從而減少電流。因此需要使用一些原子或分子將這些表面的懸掛鍵飽和。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，含氫的SiNx膜對于硅表面具有很強(qiáng)的鈍化作用，減少了表面不飽和的懸掛鍵，減少了表面能級?！　【C合來看，SiNx膜被制備在硅的表面起到兩個(gè)作用，其一是減少表面對可見光的反

3、射；其二，表面鈍化作用。二PECVD技術(shù)的分類　　用來制備SiNx膜的方法有很多種，包括：化學(xué)氣相沉積法（CVD法）、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD法）、低壓化學(xué)氣相沉積法（LPCVD法）。在目前產(chǎn)業(yè)上常用的是PECVD法。PECVD法按沉積腔室等離子源與樣品的關(guān)系上可以分成兩種類型：直接法：樣品直接接觸等離子體，樣品或樣品的支撐體就是電極的一部分。間接法：或稱離域法。待沉積的樣品在等離子區(qū)域之外，等離子體不直接打到樣品表面，樣品或其支撐體也不是電極的一部分。直接法又分成兩種：（1）管式PECVD系統(tǒng)：即使用像擴(kuò)散爐管一樣的石英管作為沉積腔室，

4、使用電阻爐作為加熱體，將一個(gè)可以放置多片硅片的石墨舟插進(jìn)石英管中進(jìn)行沉積。這種設(shè)備的主要制造商為德國的Centrotherm公司、中國的捷佳偉創(chuàng)公司、第四十八研究所、七星華創(chuàng)公司、青島賽瑞達(dá)公司。（2）板式PECVD系統(tǒng)：即將多片硅片放置在一個(gè)石墨或碳纖維支架上，放入一個(gè)金屬的沉積腔室中，腔室中有平板型的電極，與樣品支架形成一個(gè)放電回路，在腔室中的工藝氣體在兩個(gè)極板之間的交流電場的作用下在空間形成等離子體，分解SiH4中的Si和H，以及NH3中的N形成SiNx沉積到硅表面。這種沉積系統(tǒng)目前主要是日本島津公司在進(jìn)行生產(chǎn)。間接法又分成兩種：（1）微波法

5、：使用微波作為激發(fā)等離子體的頻段。微波源置于樣品區(qū)域之外，先將氨氣離化，再轟擊硅烷氣，產(chǎn)生SiNx分子沉積在樣品表面。這種設(shè)備目前的主要制造商為德國的Roth&Rau公司。（2）直流法：使用直流源激發(fā)等離子體，進(jìn)一步離化氨氣和硅烷氣。樣品也不與等離子體接觸。這種設(shè)備由荷蘭的OTB公司生產(chǎn)。　　目前，在中國微波法PECVD系統(tǒng)占據(jù)市場的主流，而管式PECVD系統(tǒng)也占據(jù)不少份額，而島津的板式系統(tǒng)只有5~6條生產(chǎn)線在使用。直流法PECVD系統(tǒng)還沒有進(jìn)入中國市場?！　〕松鲜鰩追N模式的PECVD系統(tǒng)外，美國的AppliedMaterial公司還開發(fā)了磁控濺

6、射PECVD系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用磁控濺射源轟擊高純硅靶，在氨氣的氣氛中反應(yīng)濺射，形成SiNx分子沉積到樣品表面。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不使用易爆的硅烷氣，安全性提高很多，另外沉積速率很高。如果按照PECVD系統(tǒng)所使用的頻率范圍，又可將其分成以下幾類：　　■0Hz：直流間接法——OTB公司　　■40KHz：Centrotherm公司管式直接法PECVD和AppliedMaterial公司的磁控濺射系統(tǒng)　　■250kHz：島津公司的板式直接法系統(tǒng)　　■440kHz：Semco公司的板式直接法　　■460kHz：Centrotherm公司管式直接法　　■13.6M

7、Hz：Semco公司和MVSystem公司的板式直接法系統(tǒng)　　■2450MHz：Roth&Rau公司的板式間接法系統(tǒng)?！　∪鞣N方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較　　各種方法都有其有缺點(diǎn)：從大的方面講，直接PECVD法對樣品表面有損傷，會(huì)增加表面少子的復(fù)合，但是也正是由于其對表面的轟擊作用，可以去除表面的一些自然氧化層，使得表面的雜質(zhì)原子得到抑制，另外直接法可以使得氫原子或氫離子更深入地進(jìn)入到多晶硅晶界中，使得晶界鈍化更充分?！　∈褂貌煌l率的PECVD系統(tǒng)，也各有一定的優(yōu)缺點(diǎn)：　?。?）頻率越高均勻面積越小，越難于達(dá)到大面積均勻性?！　。?）頻率越低對硅片表面的損

8、傷越嚴(yán)重?！　。?）頻率越低離子進(jìn)入硅片越深，越有利于多晶硅晶界的鈍化?！　∥覀儗⒉煌l率的PECVD方法在電路控制難度的