跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(98.80.143.34) 您好!臺灣時間:2024/10/03 18:23
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:林聖偉
研究生(外文):Lin, Sheng-Wei
論文名稱:矽晶太陽能電池表面鈍化層之量測與分析-介面缺陷濃度與載子捕捉截面積
論文名稱(外文):Surface Passivation’s Analysis -Density of Interface State and Capture Cross Section
指導教授:甘炯耀
指導教授(外文):Gan, Jon-Yiew
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:材料科學工程學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:矽晶太陽能電池介面缺陷濃度載子捕捉截面積生命載子週期電導法電容-電壓 曲線
外文關鍵詞:silicon solar cellcapture cross sectioninterface state densityMWPCD lifetime measurementC-V methodconductance method
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:2077
  • 評分評分:
  • 下載下載:354
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究透過簡單的製程,將SiO2與Si3N4的表面鈍化層,鍍覆上電極,做成MIS結構,利用Nicollian與Goetzberger所建立的電導法,來探討介面缺陷濃度以及載子捕捉截面積,藉此研究表面鈍化層的好壞。並比較退火處理前後的差異。
另外,利用高低頻電容-電壓曲線來佐證電導法的正確性,以及用Microwave PCD來討論和有效生命載子週期的關係,並探討著可能產生量測誤差的因素,並給予修正。藉由以上資訊,來估算(1)介面缺陷濃度所造成的表面復合速率,(2)鈍化層固定電荷所造成的場效應影響。

目 錄
摘要 I
致謝 II
Chapter 1 簡介與動機 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 3
Chapter 2 電導法的理論與應用 5
2.1簡介: 5
2.2 基板缺陷之等效電路: 6
2.2.1電子電流密度之等效電路: 9
2.2.2電洞電流密度之等效電路: 12
2.3單一介面缺陷 13
2.4 連續介面缺陷 16
2.5 量測等效電路之換算: 23
2.6 載子捕捉截面積: 24
2.7閘極偏壓與能帶彎曲(band bending)關係 26
Chapter 3 實驗步驟及流程 30
3.1 絕緣層的製備(表面鈍化層) 30
3.1.1 氧化層 30
3.1.2 氮化矽層 31
3.1.3 退火 31
3.2 去除背面絕緣層 31
3.2.1 塗佈光阻 31
3.2.2 背面蝕刻 31
3.3 製作上電極 32
3.4 薄膜厚度量測 32
3.5 電性量測 33
3.5.1 電導量測與高頻電容量測 33
3.5.2 準穩態電容量測 33
3.6 載子生命週期量測 33
Chapter 4 結果與討論 38
4.1串聯電阻的影響 38
4.2 介面缺陷濃度Dit 40
4.2.1 介面缺陷濃度Dit 與閘極偏壓VG的關係 40
4.2.2計算閘極偏壓與表面電位(Surface potential)之關係 41
4.2.3與高低頻C-V量測之比較 43
4.3 退火效果 43
4.3.1 決定介面缺陷位置 43
4.3.2 退火前後比較 44
(a) 表面電位計算Midgap 44
(b) 退火前後介面缺陷濃度Dit比較 45
4.4載子捕捉截面積 45
4.4.1載子捕捉截面積推算生命載子週期 45
4.4.2 MWPCD量測生命載子週期 46
4.5場效應影響 47
4.6 特殊曲線 49
4.6.1 高頻C-V曲線-累積區不一致 49
4.6.2 高頻C-V曲線-反轉區變化 50
Chapter 5 結論 80
Chapter 6 參考文獻 81


1.http://www.eng.dnt-solar.com/environment.html
2.R. M. Swanson, Point-contact solar cell, AP-2859 Research project 790-2, Stanford University
3.Armin G Aberle, Surface passivation of crystalline silicon solar cells: A review, Progress in Photovoltaics Research and Applications, 8 473-487
4.Thomas Lauinger, Jens Moschner, Armin G. Aberle, and Rudolf Hezel, Optimization and characterization of remote plasma-enhanced chemical vapor deposition silicon nitride for the passivation of p-type crystalline siliconsurfaces, The Journal of Vacuum Science and Technology A, 16 2 Mar/Apr 1998
5.Jan Schmidt, Mark Kerr, Highest-quality surface passivation of low-resistivity p-type silicon using stoichiometric PECVD silicon nitride, Solar Energy Materials & Solar Cells, 65 (2001) 585-591
6.B. Karunagaran, S.J. Chung, S. Velumani, E.-K. Suh, Effect of rapid thermal annealing on the properties of PECVD SiNx thin films, Materials Chemistry and Physics, 106 (2007) 130–133
7.A. Ebong, P. Doshi, S. Narasimha, A. Rohatgi, J. Wang, and M. A. El-Sayed, The effect of low and high temperature anneals on the hydrogen content and passivation of Si surface coated with SiO2 and SiN films, Journal of The Electrochemical Society, 146 (5) 1921-1924 (1999)
8.E. H. Nicollian., J. R. Brews, MOS Physics and Technology, A John Wiley & Sons Inc (1982)
9.M. J. Uren, J. H. Stathis, E. Cartier, Conductance measurements on Pb centers at the (111) Si:SiO2 interface, Journal of Applied Physics 80(7), 1 October 1996
10.K. K. Hung, Y. C. Cheng, Characterization of Si:SiO2 interface traps in p-metal-oxide-semicondeucor structures with thin oxides by conductance technique, Journal of Applied Physics 62 (10), 15 November 1987
11.T. Sakurai, T. Sugano, Theory of continuously distributed trap states at Si‐SiO2 interfaces, Journal of Applied Physic 52(4), 1 January 1981
12.V. K. Gueorguiev, et al., Electron trapping probabilities in hydrogen ion implanted silicon dioxide films thermally grown on polycrystalline silicon, Microelectronics Journal 31(2000) 207-211
13.A.A. Istratov, H. Hieslmair, E.R. Weber, Iron and its complexes in silicon, Applied Physics A 69,13-44(1999)
14.Daniel Macdonalda, AndreÂs Cuevas, Jennifer Wong-Leung, Capture cross sections of the acceptor level of iron-boron pairs in p-type silicon by injection-level dependent lifetime measurements, Journal of Applied Physic 89(12), 15 June 2001
15.D. K. Schroder, Semiconductor Material and Device Characterization, John Wiley & Sons Inc (1998)
16.HP 4284 Manual, http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/04284-90100.pdf
17.Duygu Kuzum, Interface-engineered Ge MOSFETS for future high performance CMOS applications, Stanford University, Dec 2009
18.Hyundoek YANG, Yunik SON, Sangmoo CHOI and Hyunsang HWANG, Improved Conductance Method for Determining Interface Trap Density of Metal–Oxide–Semiconductor Device with High Series Resistance, Japanese Journal of Applied Physics Vol. 44, No. 48, 2005, pp. L 1460–L 1462
19.W. A. Hill., C. C. Coleman., A Single-Frequency Approximation for Interface State Density Determination, Solid-State Electron, 23, 987 (1980)
20.周仁鈞 甘炯耀, MOS結構的電容-電壓曲線之量測與應用, 國立清華大學 碩士論文 1998
21.WT2000 Manual http://manual.ovislinkcorp.com/AirLive_WT2000ARM_Manual.pdf
22.Kevin Lauer, Abdelazize Laades, Hartmut Übensee, Alexander Lawerenz and Heinrich Metzner, Evaluation of the microwave detected photoconductance decay in multicrystalline silicon., Proc.22nd European. PVSEC, Milan, 1344-1347 (2007)
23.Martin Schijfthaler, Rolf Brendel, Sensitivity and transient response of microwave reflection measurements, Journal of Applied Physics, 77(7), 1 April 1995
24.K.S. K. Kwa, S. Chattopadhyay, N. D. Jankovic, S. H. Olsen, L. S. Driscoll and A. G. O’Neill, A model for capacitance reconstruction from measured lossy MOS capacitance–voltage characteristics, Semiconductor Science and Technology, 18 82–87(2003)

連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top