擴(kuò)散工藝培訓(xùn)初次

1、1,1.1.在硅片表面產(chǎn)生具體摻雜原子的數(shù)量（濃度） 1.2.在硅片表面下的特定位置處形成PN結(jié) 1.3.在硅片表面層形成特定的摻雜原子（濃度）分布,1、擴(kuò)散的目的,2.PN結(jié)的制造,PN結(jié)是太陽(yáng)能電池的心臟。需要強(qiáng)調(diào)指出，PN結(jié)是不能簡(jiǎn)單地用兩塊不同類(lèi)型（p型和n型）的半導(dǎo)體接觸在一起就能形成的。要制造一個(gè)PN結(jié)，必須使一塊完整的半導(dǎo)體晶體的一部分是P型區(qū)域，另一部分是N型區(qū)域。也就是在晶體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)P型和N型半

2、導(dǎo)體的接觸。,3.太陽(yáng)電池磷擴(kuò)散方法,3.１．三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散3.２．噴涂磷酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散3.３．絲網(wǎng)印刷磷漿料后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散本公司目前采用的是第一種方法。,POCl3液態(tài)源擴(kuò)散方法具有生產(chǎn)效率較高，得到PN結(jié)均勻、平整和擴(kuò)散層表面良好等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于制作具有大面積結(jié)的太陽(yáng)能電池是非常重要的。 POCl3無(wú)色透明液體，具有刺激性氣味。如果純度不高則呈紅黃色,在潮濕空氣中發(fā)煙,有毒性。,4. 擴(kuò)散原理,P

3、OCl3在高溫下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反應(yīng)式如下： 5POCl3 = 3PCl5 + P2O5有O2存在的情況下，PCl5會(huì)進(jìn)一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2）其反應(yīng)式如下 ： 4PCl5 + 5O2 = 2P2O5 + 10Cl2 生

4、成的P2O5在擴(kuò)散溫度下與硅反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反應(yīng)式如下： 2P2O5 + 5Si = 5SiO2 + 4P,5. 擴(kuò)散裝置示意圖,大量的雜質(zhì)氣體進(jìn)入密閉空間（擴(kuò)散爐）雜質(zhì)氣體在擴(kuò)散爐內(nèi)擴(kuò)散（氣相擴(kuò)散）因?yàn)檫M(jìn)入的雜質(zhì)氣體為N型雜質(zhì)原子，硅材料內(nèi)部為P型雜質(zhì)原子，因?yàn)闈舛鹊年P(guān)系，發(fā)生擴(kuò)散過(guò)程因?yàn)閿U(kuò)散到晶圓內(nèi)部的N型雜質(zhì)原子數(shù)量高于第一層中P型原子

5、數(shù)量，形成N型導(dǎo)電層發(fā)生從第一層向第二層的擴(kuò)散同樣，第二層中的N型雜質(zhì)的數(shù)量高于P型，使第二層轉(zhuǎn)變?yōu)镹型向深處繼續(xù)擴(kuò)散,擴(kuò)散爐管,,擴(kuò)散工藝步驟,三、方塊電阻的測(cè)量,在太陽(yáng)電池?cái)U(kuò)散工藝中，擴(kuò)散層薄層電阻（方塊電阻）是反映擴(kuò)散層質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求的重要工藝指標(biāo)之一。 考慮一塊長(zhǎng)為l、寬為a、厚為t的薄層如右圖。如果該薄層材料的電阻率為ρ，則該整個(gè)薄層的電阻為,當(dāng)l=a（即為一個(gè)方塊）時(shí)，R= ρ/t?？梢?jiàn)，（ρ/t）代