在硝酸預處理矽基板上沉積氧化鋁對載子生命週期的探討

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研究生：	賴瑋晟 Lai, Wei-Cheng
論文名稱：	在硝酸預處理矽基板上沉積氧化鋁對載子生命週期的探討 Investigation of carrier lifetime for the Al2O3 deposited Si(100) pre-oxidized in a nitric acid solution
指導教授：	黃振昌 Hwang, Jenn-Chang
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 材料科學工程學系 Materials Science and Engineering
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	50
中文關鍵詞：	表面鈍化、載子生命週期、太陽能電池、氧化鋁
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在經過硝酸處理的n型(100)矽基板上，透過原子層沉積法沉積氧化鋁做為鈍化層，透過600 oC退火處理，使矽基板載子生命週期由35 □s大幅提升至122s。在高溫下，鋁擴散進入化學氧化SiO2結構，形成SiAlxOy，使帶負電荷鋁空缺在氧化鋁結構內形成。藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)影像以及X射線光電子能譜儀(XPS)，鋁元素2p訊號佐證鋁空缺形成，使得矽基板少數載子生命週期提升。在經過硝酸處理的n型(100)矽基板上，透過原子層沉積法沉積氧化鋁做為鈍化層，透過600 oC退火處理，使矽基板載子生命週期由35 □s大幅提升至122s。在高溫下，鋁擴散進入化學氧化SiO2結構，形成SiAlxOy，使帶負電荷鋁空缺在氧化鋁結構內形成。藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)影像以及X射線光電子能譜儀(XPS)，鋁元素2p訊號佐證鋁空缺形成，使得矽基板少數載子生命週期提升。在經過硝酸處理的n型(100)矽基板上，透過原子層沉積法沉積氧化鋁做為鈍化層，透過600 oC退火處理，使矽基板載子生命週期由35 □s大幅提升至122s。在高溫下，鋁擴散進入化學氧化SiO2結構，形成SiAlxOy，使帶負電荷鋁空缺在氧化鋁結構內形成。藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)影像以及X射線光電子能譜儀(XPS)，鋁元素2p訊號佐證鋁空缺形成，使得矽基板少數載子生命週期提升。

總目錄

中文摘要    I
總目錄    III
表目錄    Ⅴ
第一章 緒論    2
1.1 研究動機    2
1.2 論文架構    4
第二章 文獻回顧    5
2.1 矽基太陽能電池基本介紹    5
2.2 目前矽基太陽能電池研究方向    7
2.2.1 降低光的反射    7
2.2.2 增加電池對光的吸收效率    8
2.2.3 降低串聯電阻    8
2.2.4 降低載子再結合速率    9
2.3 氧化鋁鈍化層    9
第三章 實驗裝置與流程    18
3.1    實驗製程裝置    18
3.1.1 原子層沉積系統    18
3.2    分析儀器介紹    20
3.2.1  X射線光電子能譜儀(XPS; ESCA)    20
3.2.2  穿透式電子顯微鏡(TEM)    20
3.2.3  載子生命週期量測(μ-PCD)    21
3.2.4  X射線繞射儀    21
3.3   實驗程序    22
第四章 實驗數據整理與分析    30
4.1    載子平均生命週期變化    30
        4.1.1  Al2O3沉積在Si表面 31
4.1.2  Al2O3沉積在硝酸預處理Si表面    31
4.2    退火的影響    32
4.2.1  X-ray結晶繞射分析    32
4.2.2  TEM結構變化分析    32
4.2.3  XPS鍵結分析    33
4.3  Si裸片載子平均生命週期變化    34
第五章 結論    47
第六章 參考文獻    48

                                

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10. G. Agostinelli, A. Delabie, P.Vitanov, Z. Alexieva, H. F. W. Dekkers, S. De Wolf, and G. Beaucarne, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 90, 3438 (2006).
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全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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