PV 웨이퍼에서 반전 전하 캐리어의 시트 저항 및 이동도에 대한 비접촉식 측정

차동 접합 광전압(diff-JPV) 측정 기법의 새로운 응용이 제시되었습니다. 다양한 유전체로 코팅된 실리콘 웨이퍼의 반전층 R_s,inv에서 전하 캐리어의 시트 저항을 결정하는 기법의 능력이 연구되었습니다. 본 연구에 사용된 유전체인 SiO_x, SiN_x, AlO_x는 모두 광전 응용 분야, 특히 반전층 태양 전지 개념에 적합합니다.

새롭게 개발된 일반화된 측정 루틴과 diff-JPV 센서의 위상 의존적 표면 전위신호를 활용한 평가를 통해, 반전층에서 일반적으로 나타나는 매우 높은(>10kΩ/sq.) R_s,inv 범위에서도 매우 빠른 R_s,inv 추출이 가능해졌습니다.

그러나 기준 반전층 시트 저항 값은 테스트 장치를 제작하지 않으면 거의 얻을 수 없습니다. 따라서 diff-JPV 측정의 신뢰성을 검증하기 위해 순차적인 표면 코로나 전하 단계 후 R_s,inv 결과에서 반전 전하 캐리어의 이동도를 측정함으로써 간접적인 방법이 적용되었습니다.

diff-JPV 결과에서는 반전 영역에서만 유의미한 신호가 나타나는 매우 급격한 전이가 관찰되었으며, 기대 범위의 R_s,inv 값을 제공하였습니다. R_s,inv 대 표면 전하 그래프로부터 계산된 반전 전하 캐리어 이동도 데이터는 일관성을 보였으며, 장치 테스트에서 찾은 데이터와 유사합니다. 시트 저항과 이동도 결과는 표면 형태(예: 텍스처링 대 연마), 계면 품질, 그리고 해당 주어진 유전체 내의 전하량에 대해 높은 민감도를 나타냅니다.

비접촉 JPV는 반전층 특성을 신속하게 특성화하는 빠르고 효율적인 방법임이 입증되었으며, 향후 반전층 기반 태양전지 기술이 산업화될 경우 생산 라인에서도 적용 가능할 것으로 기대됩니다.

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