낮은 저항률 n형 및 p형 결정질 실리콘에서 동적 증착된 원격 플라즈마 실리콘 질화막을 이용한 초저 표면 재결합 속도

산업용 인라인 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 반응기에서 동적으로 증착된 실리콘 질화막(SiN_x)을 이용하여 ~1.5 Ω cm n형 및 p형 실리콘 웨이퍼에서 각각 5.6cm/s 및 7.4cm/s에 해당하는 매우 낮은 상한 유효 표면 재결합 속도(S_eff.max)를 얻습니다. 공기 중에서 최적화된 반사 방지 특성을 갖는 SiN_x 박막은 고온(>800 °C) 산업용 소성 공정 이후에도 9.5 cm/s의 우수한 S_eff.max 값을 나타냅니다. 이와 같은 낮은 S_eff.max 값은 이전에는 실험실 반응기에서 정적으로 증착된 SiN_x 박막 또는 최적화된 어닐링 공정을 거친 경우에만 달성 가능했으나, 본 연구에서는 완전한 산업용 반응기를 사용하여 대면적 결정질 실리콘 c-Si 위에 SiN_x 박막을 동적으로 증착하며, 광전 산업에서 널리 사용되는 공정인 증착 직후 상태와 산업용 소성 공정 이후 모두에서 우수한 표면 패시베이션 성능을 나타냅니다. 비접촉 코로나 전압 측정 결과, 이러한 SiN_x 박막은 약 (4–8) × 10¹² cm⁻² 수준의 비교적 높은 양의 고정 전하와 약 ~5 × 10¹¹ eV⁻¹ cm⁻² 수준의 상대적으로 낮은 계면 결함 밀도를 동시에 가지는 것으로 나타납니다. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.