对具有 n+ 前表面场 (FSF) 的极高寿命 n-Si 的化学和场效应钝化进行最先进的多参数表征

使用一系列最先进的“电晕电荷-开尔文”电气方法，结合使用 QSS-μPCD 和衰减控制方法的基于寿命的监测，开发了一种有效的 n+ 前表面场 (FSF) 钝化表征方法。 该方法适用于高寿命 n-Si 上的对称测试结构，其中 n+ FSF 通常用于高效 IBC 电池。 测试具有类似 SiNx 基顶部电介质的结构，包括具有和不具有 n+ FSF 的结构。 没有 FSF 的结构可以实现完整的介电和界面电荷表征。 Dit 光谱显示界面陷阱密度非常低，中间能隙值约为 3e10 q/cm2eV。 这意味着优异的化学钝化。 此外，有效载流子寿命与电晕电荷的经典场效应响应显示，寿命最小值接近零电荷（对应于最大表面复合速度），并且对于没有 n+ FSF 的结构，反转和累积寿命有所增加。 对于 n+ FSF 结构，测得的寿命高于未掺杂结构的寿命。 使用 QSS-μPCD 测量的 n+ FSF 结构的最大有效寿命为 12 毫秒，表明最大有效表面复合速度约为 0.5 cm/s，而对于没有 n+ FSF 的结构，最大有效寿命约为 1.7 毫秒。 对于 n+ FSF 结构，τeff 的场效应特性在零电荷和正电晕电荷下表现出非常高的寿命。 总体结果表明，出色的 n+ FSF 钝化是三个要素的结果：1. 良好的化学钝化；2. 良好的表面场钝化；3. 接近最佳介电电荷控制的场效应钝化。 表面饱和电流测量结果显示 J0 = 5.1fA/cm2，相当于 VOC ∼ 751mV，与先进 IBC 电池报告的电池结果一致。 全晶圆图显示出良好的 n+ FSF 钝化均匀性，J0 从 5 到 7fA...