亚硝酸钠刻蚀液对多晶硅表面陷阱坑形貌的影响-论文.pdf

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1、《半导体光电~2012年2月第33卷第1期钱勇等：·亚硝酸钠刻蚀液对多晶硅表面陷阱坑形貌的影响亚硝酸钠刻蚀液对多晶硅表面陷阱坑形貌的影响钱勇，冯仕猛(1．上海交通大学物理系。上海200240；2．上海航天技术研究院，上海201109)摘要：酸刻蚀多晶硅表面技术是当前太阳能研究的热点之一。利用亚硝酸钠比硝酸钠氧化能力弱的特点，在普通酸刻蚀液中用亚硝酸钠取代硝酸配制多晶硅表面刻蚀液，然后在相同的工艺条件下刻蚀多晶硅表面。实验样品的SEM显示：含有NaNO。酸刻蚀液使多晶硅表面能布满蚯蚓状的腐蚀坑，腐蚀坑的深度比传统的酸刻蚀的陷阱坑深，而且密度分布比较均匀，样品平均反射率下降到2

2、3．5，与传统配方酸刻蚀液刻蚀的多晶硅表面相比，平均反射率下降了8左右。关键词：多晶硅；表面修饰；形貌；反射率中图分类号：TN305．2文献标识码：A文章编号：1001—5868(2012)01-0087—03StudyonMicro-structureofPolycrystallineSiliconSurfaceEtchedUsingNaNo3QIANYong，FENGShimeng(1．DepartmentofPhysics，ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240，CHN；2．ShanghaiAcademyofSpacefli

3、ghtTechnology，Shanghai201109，CHN)Abstract：Polycrystallinesiliconsurfacehasbecomeahotspotintheresearchofsolarcells，anditisdifficulttomodulatethemicro-structureusingthecommonsolutionbecausethereactionspeedofacidwithSiiSdifferentatdifferentcrystalsurfacea．Inthispaper，polycrystaUinesiliconsurf

4、acewasetchedusingthemixedsolutionofHFandNaNO2，anditwasfoundthattheacidsolutionusingNaNO2tosubstituteforHN03canoptimizemicro—structureofSisurface．ThetexturedsurfacesandthelighttrappingofthewaferwereanalyzedbySEMandreflectionspectrum，respectively．Itisfoundthatsamplesgiverisetomanydeeppittext

5、uresinashortetchingtime，andwasgoodatlighttrapping．Thereflectanceis24．1，whichis8lowerthanthatobtainedfromthetraditiona1solution．Keywords：poly-Siwafers；surfacetexturing；topography；reflectance0引言进入到晶体硅中，这就是硅表面陷光效应。使多晶硅表面均匀分布V字形或U字形陷阱提高多晶体硅太阳电池转换效率，首先要想方坑，常用的办法有物理方法和化学方法两种。物理设法让更多的光子进入晶体硅，一个有效

6、的办法是方法有：机械刻槽[1]、激光刻槽[2]、离子蚀刻[3等，在晶体硅上镀上折射率周期性变化的多层膜。如果但这些方法需要相对复杂的处理工序和昂贵的加工多层膜的层数足够多，选材合理，理论上可以使系统，会使太阳电池的成本增加。采用化学方法也100太阳光子进入晶体硅，但该方法会导致晶体硅能在多晶硅表面刻蚀出凹凸不平的绒面，但化学方太阳电池成本增加，不利于工业化生产；另一种办法法常使多晶硅的表面陷阱坑分布不均匀，刻蚀坑深是在硅表面进行修饰，使硅表面形成绒面结构，让光浅不一，使多晶硅表面陷光效率不稳定。能在硅表面多次反射折射，从而使光有更多的机会目前比较常用的方法是利用强酸与不同晶

7、体面收稿日期：2011—09—19．反应速度一致性对多晶硅表面进行刻蚀。如采用SEMICONDUCTOROPTOELECTRONICSV01．33No．1Feb．2011HF／HNO／H。O系列溶液对多晶硅表面腐蚀，可使HNO。／HzO相比，一方面N0。一的存在，消除了反晶体硅表面获得有一定分布的陷阱坑[5引。几乎所应的缓冲时间。另一方面NO。一离子的氧化能力要有的文献研究都表明：多晶硅陷阱坑表面形貌和分比HNO。电离的NO卜弱，因此形成的SiO速度要布与制绒液配方、制绒的工艺参数密切相关。但酸慢。其反应方程式如下