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濕化學(xué)蝕刻是多晶硅表面紋理化的典型方法,濕化學(xué)蝕刻法也是多晶體硅表面鋸切損傷的酸織構(gòu)化或氫氧化鉀鋸切損傷去除后的兩步化學(xué)蝕刻,這些表面紋理化方法是通過(guò)在氫氟酸-硝酸-H2O的酸性溶液中進(jìn)行化學(xué)蝕刻來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這種解決方案中,我們可以通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝蝕刻多晶硅表面來(lái)降低反射光譜。在400 ~ 1100納米范圍內(nèi),氫氧化鉀鋸損傷去除后的酸性化學(xué)腐蝕獲得了27.19%的反射率。這一結(jié)果比剛剛鋸下的損傷去除基底少約7%。用顯微鏡和掃描電鏡觀察表面形貌。
本實(shí)驗(yàn)中使用的多晶硅晶片是boron摻雜的p-type,電阻為1約厘米,具有2 X 2例rf大小,基板在80℃的30%氫氧化鉀(KOH)溶液中冷卻7分鐘,去除Saw damage的基板浸泡在HF-HNO3-H20組成的水溶液(solvent)中冷卻。在同樣的條件下實(shí)施了,不同水溶液中硝酸的濃度不同,分別為S1、S2、S3。
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圖1
KOH saw damage的基板(圖1a)將乙浸泡在水溶液中,初期,針孔等窄寬度的微孔(pore)開(kāi)始局部形成,隨著蝕刻時(shí)間的延長(zhǎng),這種微孔的數(shù)量逐漸增加,其寬度也擴(kuò)大,如圖1b得到了同樣的基板。隨著蝕刻時(shí)間的持續(xù),有時(shí)會(huì)形成新的微孔,隨著已形成的微孔的寬度頂點(diǎn)擴(kuò)張,大多數(shù)微孔都被培養(yǎng)成了西,形成了一個(gè)新的微孔如圖1c,會(huì)凍結(jié)像這樣的表面的基底。 微孔的形態(tài)隨著蝕刻時(shí)間的變化而變化,但在放置相同的蝕刻時(shí)間時(shí),隨著硝酸濃度的變化,也會(huì)變得越來(lái)越大。
如圖2是以蝕刻時(shí)間為15秒,分別從S1,S3水溶液中蝕刻的基板用玄宜景觀察的。 在S3水溶液中蝕刻15秒的基板的顯微鏡表面照片(× 1,000) 圖2b的SEM照片如圖1所示,硝酸的濃度越多,獲得具有良好反射率的效果的蝕刻時(shí)間就越少。但是,如果蝕刻速度過(guò)快,在蝕刻后需要去除的SiO2的移動(dòng)在順式之間無(wú)法實(shí)現(xiàn),從而使蝕刻表面變得粗糙,或者在基板上打孔,隨著硝酸濃度的提高,很難限制到被擊中的蝕刻速度。
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圖2
圖3顯示了去除KOH saw damage的基板與在400-1100nm波長(zhǎng)區(qū)域測(cè)量的反射光譜的實(shí)測(cè)結(jié)果,與我的Saw damage基板的反射率在400-1100納米區(qū)域平均為34.25%相比,在S1水溶液中蝕刻55秒。
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圖3
這種反射率從在相同水溶液中蝕刻60秒的基材部開(kāi)始再次升高,這是因?yàn)槲⒖椎拇笮¢_(kāi)始變得太寬,在S1的水溶液中,以冷卻55秒為條件進(jìn)行工藝得到的多晶硅的織構(gòu)化,在400~1100nm波長(zhǎng)區(qū)域平均可以凍結(jié)27.19%的反射率,這個(gè)結(jié)果比簡(jiǎn)單的KOH saw damage規(guī)則去除的基板低7%左右的反射率,如果以此為基礎(chǔ)進(jìn)行雙步化學(xué)檢測(cè),預(yù)計(jì)將獲得更低的反射率。此后,如果埃米特形成的基板上實(shí)現(xiàn)金屬工藝,就能在太陽(yáng)能電池的低價(jià)化上做出巨大的貢獻(xiàn)。