文档介绍：PECVD
部门:电池片部
PECVD的介绍
PECVD:
Plasma Enhance Chemical Vapour Deposition
等离子增强化学气相沉积
等离子体:
由于物质分子热运动加剧,相互间的碰撞就会使气体分子产生电离,这样物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。
PECVD的目的
在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜-SiN膜。减少光的反射,增加电池对光线的吸收。
对电池的正表面进行H钝化
对电池正表面进行保护,防止氧化
SiNx:H
SiNx:H介绍
正常的SiNx的Si/,即Si3N4。但是PECVD沉积氮化硅的化学计量比会随工艺不同而变化,Si/-2左右。除了Si和N,PECVD的氮化硅一般还包含一定比例的氢原子,即SixNyHz或SiNx:H
Si/N比对SiNx薄膜性质的影响
PECVD的钝化作用
由于太阳电池级硅材料中不可避免的含有大量的杂质和缺陷,导致硅中少子寿命及扩散长度降低从而影响电池的转换效率。
H的钝化机理:
主要原因是:H能与硅中的缺陷或杂质进行反应,从而将禁带中的能带转入价带或者导带。
PECVD的钝化作用
钝化太阳电池的受光面
钝化膜(介质)的主要作用是保护半导体器件表面不受污染物质的影响,半导体表面钝化可降低半导体表面态密度。
钝化太阳电池的体内
在SiN减反射膜中存在大量的H,在烧结过程中会钝化晶体内部悬挂键。
PECVD:间接式
间接PECVD的特点:
在微波激发等离子的设备里,等离子产生在反应腔之外,然后由石英管导入反应腔中。在这种设备里微波只激发NH3,而SiH4直接进入反应腔。
间接PECVD的沉积速率比直接的要高很多,这对大规模生产尤其重要。
PECVD的工艺原理
通入的特气(硅烷和氨气)在高温和微波源的激发下电离,形成等离子态,并沉积在硅片的表面。膜的厚度主要与温度,腔体内微波源的功率和镀膜时间有关。
反应室通入反应气体
硅烷 SiH4
氨气 NH3
在微波源的激发下电离形成等离子态
SiNx:H沉积在硅片上