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扩散工艺
扩散目的
在来料硅片 p 型硅片的基础上扩散一层 n 型磷源,形成 pn 结。
扩散原理
pocl 3 在高温下 ( >; 600 ℃ ) 分解生成 ( pcl 5 ) 和 ( p 2 o 5 ), 其反应式如下 :
5pocl 3=3pcl 5 +p 2 o 5
生成的 p 2 o 5 在扩散温度下与硅反应 , 生成二氧化硅 ( sio 2 ) 和磷原子 , 其反应式如下 :
2p 2 o 5+ 5si = 5sio 2 + 4ppocl 3
热分解时,如果没有外来的氧( o 2 )参与其分解是不充分的,生成的 pcl5 是不易分解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面状态。但在有外来 o2 存在的情况下, pcl 5 会进一步分解成 p2o 5 并放出( cl 2 )其反应式如下:
4pcl 5 +5o 2=2p 2 o 5 +10cl 2
生成的 p 2 o 5 又进一步与硅作用,组件清洗价格,生成 sio 2 和磷原子,由此可见,在磷扩散时,为了促使 pocl3 充分的分解和避免 pcl 5 对硅片表面的腐蚀作用,必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气。就这样 pocl 3 分解产生的 p 2 o 5 淀积在硅片表面, p 2o 5 与硅反应生成 sio 2 和磷原子,并在硅片表面形成一层磷 - 硅玻璃,然后磷原子再向硅中进行扩散。
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pecvd
pe 目的
在硅片表面沉积一层氮化硅减反射膜,以增加入射在硅片上的光的透射,减少反射,氢原子搀杂在氮化硅中附加了氢的钝化作用。
其化学反应可以简单写成 : sih 4 +nh 3 =sin:h+3h 2 。
基本 原理
pecvd 技术原理是利用低温等离子体作能量源,样品置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电(或另加---体)使样品升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜。 pecvd 方法区别于其它 cvd 方法的特点在于等离子体中含有大量高能量的电子,它们可以提供化学气相沉积过程所需的能。电子与气相分子的碰撞可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程,生成活性---的各种化学基团,因而---降低 cvd 薄膜沉积的温度范围,使得原来需要在高温下才能进行的 cvd 过程得以在低温下实现。
基本特征
1. 薄膜沉积工艺的低温化( < 450 ℃ )。
2. 节省能源,降低成本。
3. 提高产能。
4. 减少了高温导致的硅片中少子寿命衰减。
扩散方式
pe 设备有两类:平板式和管式。
按反应方式分为:直接式(岛津)和间接式( roth & rau )。
直接式:基片位于一个电极上,直接接触等离子体。
间接式:基片不接触激发电极。 在微波激发等离子的设备里,等离子产生在反应腔之外,然后由石英管导入反应腔中。在这种设备里微波只激发 nh3 ,而 sih4 直接进入反应腔。间接 pecvd 的沉积速率比直接的要高很多,这对---生产尤其重要。
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4. 刮胶角度的影响
刮胶角度的调节范围为45-75 度。实际的刮胶角度与浆料有关,浆料黏度越高,流动性越差,需要刮胶对浆料向下的压力越大,刮胶角度接就越小。在印刷压力作用下,刮胶与丝网摩擦。开始一刷时近似直线,刮胶刃口对丝网的压力很大,随着印刷次数增加,刃口呈圆弧形,作用于丝网单位面积的压力明显减小,刮胶刃口处与丝网的实际角度小于 45 度,易使印刷线条模糊,粘网。在可调范围内,减小刮胶角度,下墨量增加,湿重加大。刮胶刃口钝,下墨量多,线宽大。
5. 浆料黏度的影响
印刷时浆料黏度的变化(触变性)如右图所示:
浆料的黏度与流动性呈反比,黏度越低,流动性越大,可在一定程度---印刷的。浆料黏度过大,阀组件价格,透墨性差,印刷时易产生桔皮、小孔。浆料黏度过小,印刷的图形易扩大(栅线膨胀),产生气泡、毛边。
6. 纱厚、膜厚的影响
一般情况下,丝网目数越低,线径越粗,印刷后的浆料层越高,因此丝网目数较高时,印刷后浆料层就低一些。对于同目数的丝网,纱厚越厚,透墨量越少。在一定范围内,感光胶膜越厚,下墨量越大,印刷的栅线越高。但膜厚增大,易造成感光胶脱落。
7. 印刷台面的影响
印刷台面的水平度:印刷时电池片被吸附于印刷台面,若台面不平,电池片在负压下易裂。一般电池片水平度应小于 0.02mm 。印刷台面与网版的平行度:决定了印刷浆料的一致性。一般二者平行度应小于 0.04mm 。印刷台的重复定位精度:太阳能电池片印刷台的重复定位精度需达到 0.01mm 。
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