太陽能單晶硅位錯密度<3000個/cm2的檢測方法研究

張學強++方麗霞++郭云鵬

摘 要：該文在無位錯單晶硅的檢驗檢測方法GB/T1554-2009的基礎上，結合太陽能單晶硅位錯腐蝕坑的分布規律，通過實驗總結分析，得出了針對太陽能單晶硅位錯密度<3000個/cm2比較合理的檢驗檢測方法。

關鍵詞：太陽能單晶硅位錯密度 擇優腐蝕 位錯遷移理論

中圖分類號：K511 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0075-01

太陽能單晶硅是光伏發電的主要材料，目前只有適用于集成電路的無位錯單晶硅的檢測方法（國標GB/T1554-2009），而針對太陽能用單晶硅的位錯密度<3000個/cm2的檢驗檢測方法，在半導體領域仍是空白。工業生產上需要建立一個太陽能單晶硅位錯密度<3000個/cm2的合理的檢驗檢測方法，用于指導實際生產操作。

1 理論依據

（1）位錯遷移理論：單晶硅棒拉制完成后，由于熱應力作用，尾部會產生大量位錯，沿著單晶向上延伸，延伸的長度約等于單晶尾部的直徑。

（2）國標GB/T1554-2009（九點計數法）選點位置：當硅片缺陷呈不規則分布時，應在包含缺陷密度最大的兩條垂直直徑上計數。選點位置：邊緣取4點，R/2處取四點，中心取一點。

2 檢測方法的建立過程

2.1 太陽能單晶位錯腐蝕坑的分布規律

（1）位錯排主要分布在棱線上及兩棱線間。

（2）根據位錯遷移理論，越靠近尾部位錯密度越大。

（3）根據位錯的生長規律，（100）面上位錯坑形態為井形結構（中心一般無位錯）。

2.2 選用國標檢測方法的不足

情況一：連接四條棱線的垂直直徑，并在R/2處取四點，中心取一點。這樣，兩棱線間的位錯排將漏掉，選點位置不能反映整片位錯密度。

情況二：連接兩棱線間的垂直直徑，并在R/2處取四點，中心取一點。這樣，棱線上的位錯排將漏掉，選點位置不能反映整片位錯密度。

2.3 針對太陽能單晶硅位錯密度<3000個/cm2的檢測方法的建立

針對太陽……