PECVD制备多层氮化硅减反膜的工艺研究

• 作 者: 欧衍聪
• 出 处: 长沙理工大学
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: PECVD 氮化硅减反膜 钝化 工艺参数

由于氮化硅薄膜具有良好的化学稳定性、绝缘性及优良的光学特性,在半导体器件、微电子工业和太阳能电池等众多领域得到了广泛的应用。近年来,氮化硅薄膜作为晶硅太阳电池的钝化减反膜引起了越来越多的关注。在晶硅太阳电池的研究中,太阳电池的表面钝化和减反射一直是太阳能先驱研究的主题。太阳电池正面发射结不仅要求表面减反膜具有优良的减反效果,同时也要求减反膜具有良好的钝化效果,从而进一步提高晶硅太阳电池的短路电流、开路电压及光电转化效率。本文采用等离子体化学气相沉积法(PECVD)在多晶硅表面沉积氮化硅减反膜,主要研究了其在N+/P/P+结构的多晶硅太阳电池中的钝化和减反射原理和工艺。使用Sentech椭偏仪(SE400adv)、Semilab少子寿命测试仪(WA-200)、IPCE测试仪(Solar Cell Scan100)、3i System halm太阳电池测试分选机(SE-A96C)对比分析了在多晶硅表面沉积单层和双层氮化硅减反膜的钝化效果和减反性能。实验结果表明,双层氮化硅减反膜能有效提高多晶硅少子寿命,降低多晶硅表面反射率,太阳电池电性能明显提高。然后对双层氮化硅减反膜的膜厚、折射率、沉积速率、HF腐蚀速率及电性能进行分析,研究了工艺参数对双层氮化硅减反膜的影响。研究发现,衬底温度、射频频率、射频功率、腔室压力对氮化硅减反膜性能均有重要影响,提出了优化的双层氮化硅减反膜制备工艺。最后,提出了在多晶硅表面沉积多层结构复合减反膜的探索性研究方案,希望对以后在多种材料、多层结构复合薄膜的研究能有所帮助。