最先端の「コロナチャージ-ケルビン」電気的手法のシーケンスと減衰制御法を用いたQSS-µPCDによるライフタイムベースのモニタリングを統合した、n+フロントサーフェスフィールド(FSF)パッシベーションの効果的な評価手法が開発されました。この手法は、高効率IBCセルに一般的に使用される高ライフタイムn-Si上のn+ FSFを有する対称テスト構造に適用されました。同様のSiNxベースのトップ誘電体を含むテスト構造には、n+ FSFを有するものと有さないものが含まれていました。FSFを有さない構造では、完全な誘電体および界面電荷の評価が可能でした。Ditスペクトルは、ミッドギャップ値が約3e10 q/cm2eVという非常に低い界面トラップ密度を示しました。これは優れた化学的パッシベーションを意味します。さらに、有効キャリアライフタイム対コロナチャージの古典的な電界効果応答は、FSFを有さない構造において、ゼロ電荷付近でライフタイムの最小値(最大表面再結合速度に対応)を示し、反転および蓄積においてライフタイムの増加を示しました。n+ FSF構造では、ドープされていない構造よりも高いライフタイムが測定されました。n+ FSF構造でQSS-µPCDにより測定された12msの最大有効ライフタイムは、最大有効表面再結合約0.5 cm/sを示し、一方n+ FSFを有さない構造の最大有効ライフタイムは約1.7msでした。n+ FSF構造では、τeffの電界効果特性はゼロ電荷および正のコロナチャージに対して非常に高いライフタイムを示しました。全体的な結果は、優れたn+ FSFパッシベーションが3つの要素の結果であることを示しています:1. 良好な化学的パッシベーション 2. 良好なサーフェスフィールドパッシベーション 3. ほぼ最適な誘電体電荷制御による電界効果パッシベーション。表面飽和電流測定ではJ0 = 5.1fA/cm2が得られ、これはVOC ∼ 751mVに相当し、先進的なIBCセルで報告されたセル結果と一致します。ウェーハ全面マッピングでは、J0が5〜7fA/...の良好なn+ FSFパッシベーション均一性が示されました。