PVウェーハ上の反転層電荷キャリアのシート抵抗および移動度の非接触測定

差動接合光起電力（diff-JPV）測定技術の新しいアプリケーションを紹介する。異なる誘電体でコーティングされたシリコンウェーハの反転層における電荷キャリアのシート抵抗R_s,invを決定する本技術の能力を調査した。本研究で使用した誘電体 — SiO_x、SiN_xおよびAlO_x — はすべて太陽光発電アプリケーション、特に反転層太陽電池コンセプトに非常に関連性が高い。

新たに開発された汎用測定ルーチンおよびdiff-JPVセンサーの位相依存表面電位信号を利用した評価により、反転層に典型的な非常に高い（>10 kΩ/sq.）R_s,inv範囲においても、極めて迅速なR_s,inv抽出が可能となった。

しかし、テストデバイスの作製なしには反転層シート抵抗の基準値を得ることは困難である。そこで、diff-JPV測定の信頼性を検証するために、連続的な表面コロナ帯電ステップ後のR_s,inv結果から反転層電荷キャリアの移動度を測定する間接法を適用した。

diff-JPV結果の非常にシャープな遷移が観察され、反転領域でのみ有意な信号を示し、予想範囲内のR_s,inv結果を提供した。R_s,inv対表面電荷プロットから計算された反転層電荷キャリア移動度データは、デバイス試験から得られたものと整合性があり、比較可能であった。シート抵抗および移動度の結果は、表面形態（すなわちテクスチャ対研磨）、界面品質、および所定の誘電体内の電荷量に対して高い感度を示した。

非接触JPVは、反転層特性の迅速な特性評価のための高速かつ効率的な方法であることが証明された。反転層ベースの太陽電池技術の将来的な工業化に際しては、生産ラインでの実施も可能である。

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