የብር ፓስታ በTOPCon የኋላ ጎን ላይ በpoly-Si ውስጥ "እንዴት እንደሚወጋ"

መግቢያ

ባለፈው ጊዜ ስለ ፊት-ጎን የብር ፓስታ ተነጋገርን። እዚያ ያለው ዋና ነጥብ "አቃጥለው ውስጥ ግቡ" ነበር። ለምንድነው አንድ የሌዘር ሂደት ሙሉውን የፊት-ጎን የብር ፓስታ እንዲተካ የሚያስገድደው?

የኋላ ጎን በትክክል ተቃራኒው ነው።

ብር አሁንም መግባት አለበት። ግን አንዴ ከገባ በኋላ፣ ወዲያውኑ መቆም አለበት።

ምክንያቱም በፊት በኩል፣ ብር ካልተቃጠለ፣ የግንኙነት መከላከያ አይቀንስም። በኋላ በኩል፣ ብር በጣም ጥልቅ ከሆነ፣ የTOPCon በጣም ጠቃሚ ክፍልን — የማለፊያ ግንኙነትን — በቀጥታ ይወጋል።

ስለዚህ የፊት-ጎን ብረት ማድረግ "እንዴት መግባት እንደሚቻል" ነው። የኋላ-ጎን ብረት ማድረግ ደግሞ "አንዴ ከገባ እንዴት መቆም እንደሚቻል" ነው።

ይህ ክፍል የኋላ ጎንን እስከ መጨረሻው ይሰብራል፡ ለምን ብር በፖሊ-ሲ ውስጥ "ይወጋል"፣ አንዴ ከገባ በኋላ ምን እንደሚከሰት፣ እና አዲሱ የሁለት-ንብርብር ፖሊ-ሲ ንድፍ ለብር መንገድ እንዴት እንደሚገነባ "ሲደርስ ቆም ይበሉ።"

መጀመሪያ የኋላ-ጎን አቀማመጥን ይመልከቱ

የኋላ ቁልል በእውነቱ ምን ይመስላል

ከውጭ ወደ ውስጥ ስንመለከት፣ የTOPCon የኋላ ቁልል በግምት እንዲህ ተደራርቧል፡ SiNx መከላከያ ንብርብር፣ (አንዳንድ አምራቾች ባለሁለት-ጎን ALD ይጠቀማሉ እና በኋላ ላይ የAlOx ንብርብር ይጨምራሉ)፣ ፖሊ-ሲ፣ የዋሻ ኦክሳይድ፣ እና ከዚያ በታች የ n-አይነት ሲሊከን ንጣፍ ይገኛል።

ከፊት ጋር ሲነጻጸር ትልቁ ልዩነት ያ የታችኛው ንብርብር ነው — የዋሻ ኦክሳይድ፣ ውፍረቱ 1–1.5 nm ብቻ ነው። የመላው የኋላ-ጎን ፓሲቬሽን ህይወት ነው። የፖሊ-ሲ አጠቃላይ የፓሲቬሽን ዋጋ የሚወሰነው ይህ ፊልም ሳይበላሽ በመቆየቱ ላይ ነው።

የኋላ ብር ፓስታ የስራ ወሰን ከፊት የተለየ ነው። የSiNx መከላከያ ንብርብርን ማቃጠል መዝለል አይቻልም — ያ የመግቢያ ትኬት ነው፣ ልክ እንደ ፊት። ነገር ግን የመገናኛ ኢላማው በፖሊ-ሲ ውስጥ ይኖራል። ፖሊ-ሲ በከፍተኛ ሁኔታ ዶፕ የተደረገ ነው፣ በራሱ ተቆጣጣሪ ንብርብር ነው። ብር ወደ ፖሊ-ሲ ደርሶ ግንኙነት ከፈጠረ፣ ስራው ተጠናቋል።

ከዚያ መቆም አለበት።

ብር ወደ ታች መውረዱን ከቀጠለ፣ በዋሻ ኦክሳይድ በኩል ወደ ሲሊኮን ንጣፍ ውስጥ ከገባ — የተሸፈነው ንክኪ በቦታው ይሞታል። የመገናኛ ማዕከላት በመገናኛው ላይ ይታያሉ፣ Voc ይወርዳል፣ እና የዚህ ሴል መሠረት ይጠፋል።

የምርት መስመር ማስታወሻ፡ ያ የኋላ AlOx ንብርብር አሁንም አማራጭ ነው፣ እና ብዙ አምራቾች ይዘለላሉ። ነገር ግን የኋላ ፖሊ ጣት እና ሌሎች የአካባቢ መዋቅሮች ሲዳብሩ፣ ብረት ባልሆኑ ክልሎች ውስጥ የመከላከል ፍላጎት እየጨመረ ይሄዳል፣ እና እንደ AlOx ያሉ የዲኤሌክትሪክ መከላከያ ንብርብሮች በግልጽ የበለጠ ጠቃሚ ይሆናሉ። ስለዚህ ዛሬ "አማራጭ" የሚመስለው ፊልም ንብርብር ለቀጣዩ ትውልድ የአካባቢ ፖሊ-Si መዋቅር መገናኛን እያስቀመጠ ሊሆን ይችላል። ያንን ዝግመተ ለውጥ ያንብቡ፣ እና የኋላ ፊልም ንድፍ ለቀጣዩ እርምጃ መንገዱን እያዘጋጀ መሆኑን ያያሉ።

ነጠላ-ንብርብር poly-Si — መስመሩን ለምን መያዝ አይችልም

በመጀመሪያ፣ ብር እንዴት ወደ ውስጥ "እንደሚነክስ"።

የፊት-ጎን ክፍል ሸፍኖታል፡ በማቃጠል ጊዜ፣ ብር ወደ ቀለጠው የመስታወት ደረጃ ይሟሟል እና ከመስታወቱ ጋር ይንቀሳቀሳል። በኋለኛው በኩል፣ ይህ ተመሳሳይ ዘዴ ይቀጥላል — ልዩነቱ የፊት-ጎን ኢሚተር የብር ሹል መውጊያዎችን ይቀበላል፣ የኋላ poly-Si ግን ብር ወደ ውስጥ ጠለቅ ብሎ መሄድን መታገስ አይችልም።

የነጠላ-ንብርብር ፖሊ-ሲ ችግር መዋቅራዊ ነው፡ ከእህል ክፍሎች የተገነባ ነው፣ እና የእህል ድንበሮች ከላይ እስከ ታች ድረስ ይሄዳሉ። የእህል ድንበሮች ለብር ወደ ፖሊ-ሲ ጥልቀት ለመግባት ቁልፍ ፈጣን መንገድ ናቸው።

ብር በእህል ድንበሮች ወደ ታች ተንቀሳቅሶ ወደ ዋሻ ኦክሳይድ አቅራቢያ ሲደርስ፣ የአካባቢ ጉዳት ሊያስከትል ወይም የብረት መግቢያ መንገድ ሊፈጥር ይችላል፣ በመጨረሻም ብርን ወደ ሲሊከን ንጣፍ ያደርሳል — እና ከዚያ ቅጽበት ጀምሮ፣ የፓሲቬትድ እውቂያ አካላዊ መሠረት ጠፍቷል።

ይህ ግምት አይደለም፣ የተመዘገበ ምልከታ ነው። በ26.66% ወረቀት ላይ የታተመው በ Nature Energy በኒንግቦ የቁሳቁስ ተቋም እና ጂንኮሶላር፣ HAADF እና HR-TEM የነጠላ-ንብርብር ፖሊ-ሲ ናሙና የመተኮስ መገናኛን ሙሉ አካላዊ ምርመራ አድርገዋል፡ የብር ናኖፓርቲክሎች በሲሊከን ንጣፍ ውስጥ ተበታትነው ታዩ፣ የብር ዱካዎች ከፖሊ-ሲ እስከ ንጣፉ ድረስ ይሄዳሉ። የዋሻ ኦክሳይድ ራሱ አሁንም ሳይበላሽ ነበር፣ ግን ብርን አላቆመውም — አንድ ነጠላ እንቅፋት በእህል ድንበሮች ላይ የሚፈሰውን ብር ማቆም አይችልም።

ሁለት-ንብርብር ንድፍ፡ ሙሉ በሙሉ ማገድ ሳይሆን፣ በር መተው

የወረቀቱ መፍትሔ አስገራሚ ክፍል፡ ብርን በመዝጋት ፋንታ፣ ለብር 'በመድረሻ ላይ ቁም' የሚል መንገድ ሠሩ።

የኋላ ክፍል በሁለት ፖሊ-ሲ ንብርብሮች ተሠርቷል፣ በጠቅላላው 100 nm ያህል፣ እያንዳንዱም የራሱን ሥራ ይሠራል። ይህ በጽሁፉ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለውን ልዩ የሁለት-ንብርብር መዋቅር ይገልጻል። ሁሉም ሁለት-ንብርብር ፖሊ-ሲ ይህን ቋሚ 60/40 nm፣ ከባድ-ዶፕ/ቀላል-ዶፕ አደረጃጀት አይከተልም።

ውጫዊ ንብርብር፣ 60 nm፣ በከፍተኛ ደረጃ ዶፕ የተደረገ፣ በአብዛኛው አሞርፎስ — የእንግዳ መቀበያ አዳራሽ። ብዙ የእህል ድንበሮች፣ ከፍተኛ የፎስፎረስ ክምችት፣ ብር በነጻ ይገባል። ወደ ቦታው ከደረሰ በኋላ፣ ከከባድ ዶፕ ፖሊ-ሲ ጋር የኦምሚክ ግንኙነት ይፈጥራል። ይህ 'ማስተላለፍ' ሚና ነው፡ ግንኙነት መፈጠር አለበት፣ ጅረት መውጣት አለበት።

ውስጣዊ ንብርብር፣ 40 nm፣ ቀላል ዶፕ የተደረገ፣ ከፍተኛ ክሪስታላይን — በሩ። ከፍተኛ ክሪስታላይንነት፣ ዝቅተኛ የእህል ድንበር ጥግግት፣ ብር እዚህ ከደረሰ በኋላ የሚሄድበት ቦታ የለውም። ይህ 'መዝጋት' የሚሰራው መዋቅራዊ ንብርብር ነው።

ዋሻ ኦክሳይድ — የመጨረሻው ኬሚካላዊ እንቅፋት። በአካል ብቻ ቀጭን አይደለም። ከሁሉም በላይ፣ ብር ወደ ሲሊኮን ንጣፍ መሰደዱን ለመቀጠል እና የተረጋጋ የብረት ደረጃ ለመፍጠር የሚያስችለውን የገጽታ ሁኔታዎች ይለውጣል። ብር በከፍተኛ ክሪስታላይን ፖሊ-ሲ እና በሲኦክስ መገናኛ አጠገብ ሲቆም፣ ወደ ንጣፉ የሚወርድ የብረት መግቢያ መንገድ መፍጠር በጣም ከባድ ይሆናል።

ስለዚህ እውነተኛው "ብሬክ" በማንኛውም ነጠላ ንብርብር ብቻ አይደረግም። እሱ ከፍተኛ ክሪስታላይን ፖሊ-ሲ + የዋሻ ኦክሳይድ አብረው የመጨረሻውን የመከላከያ መስመር የሚፈጥሩት ናቸው።

የኤችአር-ቲኤም ንጽጽር ግልጽ ያደርገዋል፡ በነጠላ-ንብርብር ናሙና ውስጥ፣ ብር እንደ የተበተኑ ነጠብጣቦች ወደ ንጣፉ ውስጥ ዘልቆ ይገባል። በሁለት-ንብርብር ናሙና ውስጥ፣ ብር አብዛኛውን የውጪውን ንብርብር ከተሻገረ በኋላ፣ በውስጠኛው ንብርብር "የጎድጓዳ ሳህን ቅርጽ" እንዲይዝ ይገደዳል — ወደ ጎን ይሰራጫል ግን ወደ ታች መውረድ አይችልም።

ውጤቱም ቀጥተኛ ነው፡ የተጠቆመው ክፍት-ወረዳ ቮልቴጅ ከ752 mV ወደ 757 mV ከፍ ብሏል። ከዚያ 5 mV ትርፍ በስተጀርባ አንድ ዋና እውነታ አለ — የብር ዘልቆ መግባት በግልጽ ታፍኗል፣ እና ፓሲቬሽኑ ተጠብቋል። ይህ 5 mV "የተሰራ" አልነበረም፣ የተቀመጠ ነበር — ያለበለዚያ ይጠፋ የነበረው ቮልቴጅ።

ይህን ንድፍ በአንድ መስመር ለማጠቃለል፡ የብር መከላከል ጥበብ በ"መሰካት" ሳይሆን በ"ንብርብር መደርደር" ላይ ነው — አቀባበል የሚያደርጉት ያቀብላሉ፣ ጠባቂዎቹ በሩን ይጠብቃሉ። የውጪው ንብርብር ግንኙነትን ይይዛል፣ የውስጡ ንብርብር የመጨረሻውን መስመር ይይዛል፣ እና የዋሻ ኦክሳይድ የመጨረሻውን ማቆሚያ ይደግፋል።

ክፍያ፣ ወጪ እና በኢንዱስትሪው ውስጥ ያለው ቦታ

በመጀመሪያ ክፍያው፡ Voc,i +5 mV። የዚያ 26.66% የተረጋገጠ ብቃት የኋላ ምሰሶ በትክክል ይህ የሁለት ንብርብር መዋቅር ነው።

አሁን ወጪው፣ በቀጥታ፡ አንድ ተጨማሪ ማስቀመጫ፣ አንድ ተጨማሪ መገናኛ። የተጨመረው የሂደት ውስብስብነት እና ወጪ እውነተኛ ናቸው። እና ጽሑፉ ራሱ የውጪው ንብርብር 100% የብርን አላቆመም ብሎ ይቀበላል — ያ የመጨረሻ በር በውስጥ ንብርብር ፖሊ-ሲ እና የዋሻ ኦክሳይድ ጥምረት ላይ ይመሰረታል።

በኢንዱስትሪ ካርታው ላይ፣ ይህ የአንድ ጊዜ ክስተት አይደለም። የጂንኮ ሶላር ቀደም ሲል የተረጋገጠ 26.35% የሁለት ገጽታ TOPCon በትክክል የሁለት ንብርብር SiOx/poly-Si መዋቅር እና የUV ፒኮሰከንድ ሌዘር መራጭ ማሻሻያ ተጠቅሟል። እና ከአንድ በላይ የአካዳሚክ ቡድን በሁለት ንብርብር እና በሶስት ንብርብር ፖሊ-ሲ ላይ እየሰሩ ነው። የፖሊ-ሲ ተግባራዊ ንብርብር መደርደር ኢንዱስትሪው የሚሄድበት አቅጣጫ ነው — ከኋላው ተመሳሳይ አመክንዮ አለ፡ "ግንኙነት" እና "ማለስለስ" የሚሉትን ሁለት ስራዎች ከአንድ ፊልም ላይ ነቅለህ ለእያንዳንዱ የራሱ ንብርብር ስጠው።

እዚህ ላይ ልዩነት ማድረግ ተገቢ ነው፡ በተመሳሳይ ባይላየር ፖሊ-ሲ እንኳን፣ ሁለቱ የቅርብ ጊዜ ሪከርዶች በተለየ መንገድ ይጠቀሙበታል። በጂንኮ 26.35% ወረቀት (ያንግዙ ዩኒቨርሲቲ + ጂንኮ፣ ኢኢኤስ) ውስጥ፣ የባይላየር መዋቅር ከዩቪ ፒኮሰከንድ ሌዘር ማሻሻያ እና እርጥብ ኢቺንግ ጋር ተጣምሮ የውጪውን ፖሊ-ሲ በኋለኛው ብረት-አልባ ክልል ውስጥ በመምረጥ ለማቅለል ነበር — ግቡ የፓራሲቲክ መምጠጥን መቀነስ እና የባይፋሻሊቲን ማሳደግ ነበር። ያ “የኦፕቲክስ ችግር” ነው። የኒንግቦ 26.66% ወረቀት የባይላየር መዋቅርን ያነጣጠረው ብርን ለመዝጋት እና ፓሲቬሽንን ለመጠበቅ ነው። ያ “የኤሌክትሪክ ችግር” ነው። ባይላየር ፖሊ-ሲ እንደ መድረክ ነው — የተለያዩ ቡድኖች በእሱ ላይ የተለያዩ ችግሮችን ይፈታሉ፣ ግን አቅጣጫው አንድ ነው፡ እያንዳንዱ ንብርብር አንድ ነገር ብቻ እንዲሰራ ማድረግ። በዬ ጂቹን ቡድን የራሱ የሚቀጥለው-ደረጃ የቶፕኮን ቅልጥፍና መለኪያዎች ዝርዝር ውስጥ፣ ባይላየር ፖሊ-ሲ መዋቅሮች እና አካባቢያዊ ፖሊሲሊኮን (ፖሊ ፊንገር) ግንባር ቀደም ሆነው ይገኛሉ — ይህ Nature Energy ወረቀት የዚያን ዝርዝር የመጀመሪያ ነገር ወደ ሪከርድ ቀይሮታል።

አሁንም የተወሰነ ቀዝቃዛ ውሃ መርጨት አለብን፡ እነዚህ ሪከርዶች ሁሉም የተሰሩት በላብራቶሪ መሳሪያዎች ላይ ነው፣ ወረቀቶቹ እራሳቸው ይህን ይናገራሉ። ከላብራቶሪ ወደ የጅምላ ምርት መስመር፣ ምርት፣ የዑደት ጊዜ፣ ወጪ — እያንዳንዱ በር እንደገና መሻገር አለበት።

ለማብራራት አንድ ሰንጠረዥ

ሶስት መስመሮች ወደ መስመር ቡድን ለመመለስ

በመጀመሪያ፣ የኋላ-ጎን በሽታ እና የፊት-ጎን በሽታ በሁለት የተለያዩ መለኪያዎች ላይ ይታያሉ። የፊት ክፍል ሲሳሳት፣ ብዙውን ጊዜ በFF (የግንኙነት መከላከያ) ይታያል። የኋላ ክፍል ሲሳሳት፣ ብዙውን ጊዜ በVoc (ፓሲቬሽን መበሳት) ይታያል። የVoc መዛባትን ሲከታተሉ፣ የፓሲቬሽን ሂደቱን ከመፈተሽ በተጨማሪ፣ የማቃጠያ ሙቀት እና የፖሊ-ሲ መዋቅር ሁለቱም በዝርዝሩ ውስጥ መካተት አለባቸው።

ሁለተኛ፣ ብር ምን ያህል እንደሚጓዝ የሚወሰነው በመዋቅሩ ነው። ማቃጠል የሚቆጣጠረው ፍጥነቱን ብቻ ነው። ብር ምን ያህል ጥልቀት እንደሚሄድ — የላይኛው ጅረት የፖሊ-ሲ መዋቅር ንድፍ ነው፡ ነጠላ ወይም ሁለት ሽፋን፣ ከፍተኛ ወይም ዝቅተኛ ክሪስታሊኒቲ፣ የዶፒንግ ክምችት ቅልመት። የማቃጠያ መስኮቱ በዚያ ትራክ ላይ ፍጥነቱን ብቻ ይቆጣጠራል። መዋቅሩ የመከላከያ መስመር ካልሰጠ፣ ምንም ያህል ጥሩ የማቃጠያ ማስተካከያ ቢደረግም አያድነውም።

ሦስተኛ፣ ንብርብር መፍጠር አዝማሚያው ነው። የድጋፍ ቁልሉን በቅርበት ይከታተሉ። የፖሊ-ሲ ተግባራዊ ንብርብር፣ የኋላ ፖሊ ጣት፣ AlOx ከአማራጭ ወደ ግዴታ መሸጋገር — እነዚህ ለውጦች ሁሉም እርስ በርስ የተሳሰሩ ናቸው። ሂደት ሲያቅዱ፣ አንድ ነጠላ እርምጃን ብቻ አይመልከቱ፣ መዋቅሩ ወደ ሚሄድበት አቅጣጫ ይመልከቱ።

ስለዚህ በTOPCon ብረታ ብረት ውስጥ ያለው እውነተኛ የውጤታማነት መጠቀሚያ ብሩን "በጠንካራ" ማቃጠል ሳይሆን፣ ብሩ የት መድረስ እንዳለበት ማወቅ ነው።

የፊት ጎን፡ በትክክል እንዲገባ ያድርጉት። የኋላ ጎን፡ በትክክል እንዲቆም ያድርጉት።

እና ቀጣዩ እርምጃ ወደፊት ብርን እራሱን እየቀነሰ እና እየቀነሰ ማድረግ ነው።

የOoitech እይታ

በሱቅ ወለል ላይ ሁልጊዜ የሚነክሰን ክፍል የቮክ ችግሮች ወደ አንድ ነጠላ ቁልፍ እምብዛም አይመለሱም የሚለው ነው። የኋላ ቮክ የመተኮሻ መስኮቱን ምንም ያህል ብታስተካክሉት የማያገግም ብዙውን ጊዜ የመዋቅር ታሪክ ነው፣ የፓስታ ታሪክ አይደለም — እና ባይላየር ፖሊ-ሲ በመሠረቱ ኢንዱስትሪው ይህንን እያሳወቀ ነው። እነዚህ ቁጥሮች አሁንም ከላብራቶሪ መሣሪያዎች የመጡ መሆናቸውን ማስታወሱ ተገቢ ነው፣ ስለዚህ ወደ እውነተኛ መስመር መዝለል ምርት እና የዑደት ጊዜ የሚናገሩበት ነው። ይህ ዓይነቱን የሕዋስ ደረጃ መፈታት ከወደዱ፣ የዩቲዩብ ቻናል በ www.youtube.com/ooitech ከእውነተኛ ሞጁል መስመሮች ውስጥ ተጨማሪ ነገሮች አሉት።