扩散工序培训
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各步骤细节。（具体见作业指导书） 各步骤细节。（具体见作业指导书） 。（具体见作业指导书
4.1.2相关图片ⅰ 相关图片ⅰ 相关图片
插片 插片时必须穿好 洁净工作服。
净化工作台
4.1.2相关图片ⅱ 相关图片ⅱ 相关图片
载片盒 真空吸笔， 真空吸笔 ， 从载片盒中 吸取硅片插 到石英舟内 。
严禁裸手操作，一定 要戴好乳胶手套，且 不得用手直接接触硅 片和石英舟。 片和石英舟。
1-2
18-25
O2(L/mi n) 1-2.5
2.7 工艺参数ⅱ 工艺参数ⅱ
扩散参数
时间（ 时间（min） 温度（℃） 大N2（L/min） 小N2（L/min） O2（L/min） 源温（℃） ） 温度（ （ ） ） （ ） 源温（
进炉
6 9 20~30 10 10
840~900 840~900 840~900 840~900 840~900
3.1 扩散装置示意图
3.2 设备简介 名称： M5111-4WL/UM型高温扩散 氧化 型高温扩散/氧化 名称： 型高温扩散 系统 用途： 用途： 用于高温扩散和氧化 设备提供商： 设备提供商：中国电子科技集团第四十八研究 所 产能： 产能： 每管400片/每次 每管 片 每次 主要特点： 采用三段自动控温，控温精度≤0.5℃ 。 主要特点： -采用三段自动控温，控温精度 ℃
-恒温长 恒温长800mm,精度 精度≤+/-1 ℃。 恒温长 精度 -超温、断偶、断水报警和保护功能。 超温、 超温 断偶、断水报警和保护功能。
3.3 扩散设备结构ⅰ 排风
排废口
推舟 机构
气源 柜
进气
炉体 柜
总电源进 线
净化操作 台
计算机控 制柜
3.3 扩散设备结构ⅱ 扩散设备结构ⅱ
3.4 设备维护 每日点检的内容： 每日点检的内容：SIC桨 、各指示灯、触摸屏、 桨 各指示灯、触摸屏、 排废、 排废、温湿度等 每月点检的内容：添加润滑油、 每月点检的内容：添加润滑油、传动杆磨损情 况、石英管清洗 每年点检的内容：电气部分、工艺管和电热炉、 每年点检的内容：电气部分、工艺管和电热炉、 各部件动作、气路单元、真空单元、 各部件动作、气路单元、真空单元、各仪表
4. 扩散标准作业
基本作业
-作业流程 作业流程 -相关图片展示 相关图片展示
换源作业 石英管拆卸、 石英管拆卸、清洗和安装
4.1.1 基本作业流程
开机→对硅片自检 检查石英舟 开机 对硅片自检→检查石英舟 插片 对硅片自检 检查石英舟→插片 →上浆 运行工艺 卸片 测方块电阻 上浆→运行工艺 卸片→测方块电阻 上浆 运行工艺→卸片 →返工片和碎片处理 流程卡填写 返工片和碎片处理→流程卡填写 返工片和碎片处理
2.1 扩散工序在太阳电池制造中的位置
太阳电池制造过程
清洗制绒 甩干
磷扩散形成p-n结 磷扩散形成 结
等离子体边缘腐蚀
去磷硅玻璃
甩干
PECVD 沉积 沉积SiNx
印刷背面电极
烘干
印刷铝背场
烘干
印刷正面电极
烧结
测试
包装
2.2 扩散工艺的目的
在P（N）型衬底上扩散N（P）型杂质形成PN结。达到合适 型衬底上扩散N 型杂质形成PN结 PN 的掺杂浓度ρ 的掺杂浓度ρ。
2P 2 O 5 + 5Si → 5SiO
2
+ 4P ↓
2.5 POCL3扩散原理ⅱ 扩散原理ⅱ 在有外来O 存在的情况下， 在有外来 2存在的情况下，PCl5会进一步分解 并放出氯气（ 其反应式如下： 成P2O5并放出氯气（Cl2）其反应式如下：
过量O 2 4PCl 5 + 5O 2 → 2P 2 O 5 + 10Cl 2 ↑
扩散工序简介
技术部
主要内容： 主要内容：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 概述 扩散的基本原理和工艺 扩散设备简述 扩散工序标准作业 扩散工序检测 安全注意事项
1. 概述
Байду номын сангаас
扩散的概念 半导体物理 - 本征半导体
杂质半导体 PN结 结 光生伏特效应
1.1 扩散的概念
扩散（ ）：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转 扩散（diffusion）：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转 ）： 直到均匀分布的现象。 移，直到均匀分布的现象。 扩散一般可发生在一种或几种物质于同一物态或不同物态 之间，由不同区域之间的浓度差或温度差所引起． 之间，由不同区域之间的浓度差或温度差所引起．直到同一 物态内各部分各种物质的浓度达到均匀或两种物态间各种物 质的浓度达到平衡为止。 质的浓度达到平衡为止。 扩散的用途：金属表面处理，半导体器件生产等。 扩散的用途：金属表面处理，半导体器件生产等。 什么是PN结 什么是 结？ 扩散在太阳能电池生产中的作用
2.7 工艺参数ⅰ 工艺参数ⅰ TCA清洗 清洗
温度（℃） 参数设置 1050 O2(L/min) 时间 小 （min） N2(L/min) 240-480 0.5 10-25
预饱和
温度（ 时间（ 温度（℃） 时间（min） 小N2(L/min) 大N2(L/min) ）
参数设 置
900950
60
在有氧气的存在时， 热分解的反应式为： 在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为：
POCl 3 + O 2 → 2P 2 O 5 + 6Cl 2 ↑
2.6 扩散工艺流程
净化存储柜
TCA
传递窗 传递窗
刻蚀
装/卸片
净化操作台
测试
TCA （C2H3Cl3）清洗 → 饱和 → 装片 → 送片 → 回温 → 扩散 → 关源、 关源、 退舟→ 退舟 卸片 → 方块电阻测量
2.3 工艺简介ⅱ 工艺简介ⅱ
两步扩散法：目前业内广泛使用的扩散方法。低温预淀积， 两步扩散法：目前业内广泛使用的扩散方法。低温预淀积，较 高温重掺杂（推进扩散）。 ）。下图为采用两步扩散法和一步扩散 高温重掺杂（推进扩散）。下图为采用两步扩散法和一步扩散 后电池片V 的对比： 表示两步扩散 表示两步扩散， 代表一步扩散 代表一步扩散。） 后电池片 OC和ISC的对比：2表示两步扩散，1代表一步扩散。）
25~30 25~30 25~30 25~30 25~30
0 0 1.6~2.0 0 0
0 0 1.8~2.2 0 0
20 20 20 20 20
稳定 通源 吹氮 出炉
2.8 工艺参数控制 影响扩散的因素： 影响扩散的因素： 管内气体中杂质源的浓度 扩散时间 扩散温度
3. 扩散设备简述
扩散装置示意图 设备简介 扩散设备结构 设备维护
半导体特性
1.2.1 本征半导体
电导率介于导体和绝缘体之间。 电导率介于导体和绝缘体之间。电导率随着热 光照和掺杂等因素而变化。 度，光照和掺杂等因素而变化。 本征半导体：纯净的晶体结构的半导体。（自由电子、空穴、 。（自由电子 本征半导体：纯净的晶体结构的半导体。（自由电子、空穴、本 征载流子浓度） 征载流子浓度）
耗尽区
N型层 型层 + + + + + + + + 电子 +
P型层 型层
－ － － － + － － － － +
空穴
－ － － － +
内建电场
1.2.4 光生伏特效应
N层 + + + 层 P层
内建电场
+ + + + + － － － － － － － －
输出
V
2. 扩散的基本原理与工艺
扩散工序在太阳电池制造中的位置 扩散工艺的目的 扩散工艺简介 扩散方式介绍 POCL3扩散原理 扩散工艺流程 扩散工艺参数 工艺参数控制
4.1.2相关图片ⅲ 相关图片ⅲ 相关图片
上桨
移动、 移动 、 放置石英舟 时 ， 一定要小心轻 放！
触摸屏
碳化硅桨，易碎。 碳化硅桨，易碎。 安装、 安装、拆卸时切 勿碰撞！ 勿碰撞！
4.2 换源作业
1. 换源前先确认工艺已停止运转，确定可以换源，戴好防毒面具、乳胶手套、 换源前先确认工艺已停止运转，确定可以换源，戴好防毒面具、乳胶手套、和防 酸服等，切断气源（ 先关进气阀，后关出气阀，阀门拧紧即可， 酸服等，切断气源（小N2），先关进气阀，后关出气阀，阀门拧紧即可，将源 瓶从源瓶座中取出，注意要用二只手拿，力度要轻，应避免碰撞， 瓶从源瓶座中取出，注意要用二只手拿，力度要轻，应避免碰撞，拧松阀门将软 管拔下，将换下来的源瓶放至周转盒并送至抽风橱中。 管拔下，将换下来的源瓶放至周转盒并送至抽风橱中。 检查待换源瓶有无裂纹、旋钮松脱、残液等缺陷，如有问题要标识并隔离， 检查待换源瓶有无裂纹、旋钮松脱、残液等缺陷，如有问题要标识并隔离，并通 知相关人员处理。用周转盒将源瓶运到作业区。接气路软管，软管要插到位， 知相关人员处理。用周转盒将源瓶运到作业区。接气路软管，软管要插到位，接 好后要轻拉软管。 先开出气阀， 出气阀一定要拧到位， 好后要轻拉软管。接好软管后先开出气阀，再开进气阀，出气阀一定要拧到位， 保证气流畅通，开阀门时要左手稳住阀，不可一手扶瓶身一手拧阀， 保证气流畅通，开阀门时要左手稳住阀，不可一手扶瓶身一手拧阀，以免会把阀 门拧断。 门拧断。
2.
3.
换好后先通小流量N 试验（第二个人手动打开小N ），确认源瓶中有气泡 换好后先通小流量 2试验（第二个人手动打开小 2），确认源瓶中有气泡 管路接口无异常，且无回流或倒流现象则OK，把源瓶放入源瓶座中， 出，管路接口无异常，且无回流或倒流现象则 ，把源瓶放入源瓶座中， 确认恒温箱温度，关好源柜门，收好防毒面具、防酸服等， 确认恒温箱温度，关好源柜门，收好防毒面具、防酸服等，手套扔入指定 场所，作好换源记录。 场所，作好换源记录。
Si Si Si Si Si Si Si Si
半导体： 半导体：
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
硅（绝对
）
硅（绝对
，
激发 激发）
1.2.2 杂质半导体ⅰ 杂质半导体ⅰ 半导体掺杂 掺杂的途径有扩散和离子注入。 掺杂的途径有扩散和离子注入。 扩散机制： 扩散机制： 填隙扩散 填隙型杂质
杂质原子 替位型杂质 空位扩散
填隙扩散
空位扩散
1.2.2杂质半导体ⅱ 杂质半导体ⅱ 杂质半导体 在本征半导体硅（以硅为例） 在本征半导体硅（以硅为例）中掺入三价元 素硼 ），就形成 型半导体。（多子、 （B），就形成 型半导体。（多子、少子） ），就形成P型半导体。（多子 少子）
Si Si Si B Si
P型衬底
2.3 工艺简介ⅰ 工艺简介ⅰ
对于一般只有一个PN结的硅电池来说， 对于一般只有一个 结的硅电池来说，扩散成结的质量极 结的硅电池来说 大地影响着电池的性能， 大地影响着电池的性能，硅太阳电池的特性直接受到扩散区和 基区性能的影响。 基区性能的影响。 扩散对太阳电池特性参数的影响： 扩散对太阳电池特性参数的影响： 1. VOC：要求较高的表面掺杂浓度； 要求较高的表面掺杂浓度； 2. ISC： 要求较轻的表面掺杂浓度和浅结； 要求较轻的表面掺杂浓度和浅结； 3. FF： 需要高的表面掺杂浓度；（高掺杂有 ；（高掺杂有 ： 需要高的表面掺杂浓度；（ 备良好的电极欧姆接触， 利于制 备良好的电极欧姆接触，放宽 烧结工艺条件。并能降低串联电阻） 烧结工艺条件。并能降低串联电阻）
B
Si
Si
多余空穴容易移动
1.2.2杂质半导体ⅲ 杂质半导体ⅲ 杂质半导体 在本征半导体硅（以硅为例） 在本征半导体硅（以硅为例）中掺入五价元素磷 ），就形成 型半导体。 （P），就形成 型半导体。 ），就形成N型半导体
Si Si p Si p Si
p
Si
p
多余电子容易移动
1.2.3 PN结 结 杂质补偿作用，多子扩散、少子漂移。 杂质补偿作用，多子扩散、少子漂移。
POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五 在高温下（ ℃ 分解生成五氯化磷（ 氧化二磷（ 其反应式如下： 氧化二磷（P2O5），其反应式如下：
> 600°C 5POCl 3 → 3PCl 5 + P2 O 5
生成的P 在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（ 生成的 2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2） 和磷原子，其反应式如下： 和磷原子，其反应式如下：
选择性扩散：为什么提出选择性扩散， 选择性扩散：为什么提出选择性扩散，其优缺 点。
2.4 扩散方式介绍 １．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 三氯氧磷（ ２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散 ３．丝网印刷磷浆料后链式扩散
目前采用的是第一种方法。为什么？ 目前采用的是第一种方法。为什么？
2.5 POCL3扩散原理ⅰ 扩散原理ⅰ
4.1.2相关图片ⅰ 相关图片ⅰ 相关图片
插片 插片时必须穿好 洁净工作服。
净化工作台
4.1.2相关图片ⅱ 相关图片ⅱ 相关图片
载片盒 真空吸笔， 真空吸笔 ， 从载片盒中 吸取硅片插 到石英舟内 。
严禁裸手操作，一定 要戴好乳胶手套，且 不得用手直接接触硅 片和石英舟。 片和石英舟。
1-2
18-25
O2(L/mi n) 1-2.5
2.7 工艺参数ⅱ 工艺参数ⅱ
扩散参数
时间（ 时间（min） 温度（℃） 大N2（L/min） 小N2（L/min） O2（L/min） 源温（℃） ） 温度（ （ ） ） （ ） 源温（
进炉
6 9 20~30 10 10
840~900 840~900 840~900 840~900 840~900
3.1 扩散装置示意图
3.2 设备简介 名称： M5111-4WL/UM型高温扩散 氧化 型高温扩散/氧化 名称： 型高温扩散 系统 用途： 用途： 用于高温扩散和氧化 设备提供商： 设备提供商：中国电子科技集团第四十八研究 所 产能： 产能： 每管400片/每次 每管 片 每次 主要特点： 采用三段自动控温，控温精度≤0.5℃ 。 主要特点： -采用三段自动控温，控温精度 ℃
-恒温长 恒温长800mm,精度 精度≤+/-1 ℃。 恒温长 精度 -超温、断偶、断水报警和保护功能。 超温、 超温 断偶、断水报警和保护功能。
3.3 扩散设备结构ⅰ 排风
排废口
推舟 机构
气源 柜
进气
炉体 柜
总电源进 线
净化操作 台
计算机控 制柜
3.3 扩散设备结构ⅱ 扩散设备结构ⅱ
3.4 设备维护 每日点检的内容： 每日点检的内容：SIC桨 、各指示灯、触摸屏、 桨 各指示灯、触摸屏、 排废、 排废、温湿度等 每月点检的内容：添加润滑油、 每月点检的内容：添加润滑油、传动杆磨损情 况、石英管清洗 每年点检的内容：电气部分、工艺管和电热炉、 每年点检的内容：电气部分、工艺管和电热炉、 各部件动作、气路单元、真空单元、 各部件动作、气路单元、真空单元、各仪表
4. 扩散标准作业
基本作业
-作业流程 作业流程 -相关图片展示 相关图片展示
换源作业 石英管拆卸、 石英管拆卸、清洗和安装
4.1.1 基本作业流程
开机→对硅片自检 检查石英舟 开机 对硅片自检→检查石英舟 插片 对硅片自检 检查石英舟→插片 →上浆 运行工艺 卸片 测方块电阻 上浆→运行工艺 卸片→测方块电阻 上浆 运行工艺→卸片 →返工片和碎片处理 流程卡填写 返工片和碎片处理→流程卡填写 返工片和碎片处理
2.1 扩散工序在太阳电池制造中的位置
太阳电池制造过程
清洗制绒 甩干
磷扩散形成p-n结 磷扩散形成 结
等离子体边缘腐蚀
去磷硅玻璃
甩干
PECVD 沉积 沉积SiNx
印刷背面电极
烘干
印刷铝背场
烘干
印刷正面电极
烧结
测试
包装
2.2 扩散工艺的目的
在P（N）型衬底上扩散N（P）型杂质形成PN结。达到合适 型衬底上扩散N 型杂质形成PN结 PN 的掺杂浓度ρ 的掺杂浓度ρ。
2P 2 O 5 + 5Si → 5SiO
2
+ 4P ↓
2.5 POCL3扩散原理ⅱ 扩散原理ⅱ 在有外来O 存在的情况下， 在有外来 2存在的情况下，PCl5会进一步分解 并放出氯气（ 其反应式如下： 成P2O5并放出氯气（Cl2）其反应式如下：
过量O 2 4PCl 5 + 5O 2 → 2P 2 O 5 + 10Cl 2 ↑
扩散工序简介
技术部
主要内容： 主要内容：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 概述 扩散的基本原理和工艺 扩散设备简述 扩散工序标准作业 扩散工序检测 安全注意事项
1. 概述
Байду номын сангаас
扩散的概念 半导体物理 - 本征半导体
杂质半导体 PN结 结 光生伏特效应
1.1 扩散的概念
扩散（ ）：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转 扩散（diffusion）：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转 ）： 直到均匀分布的现象。 移，直到均匀分布的现象。 扩散一般可发生在一种或几种物质于同一物态或不同物态 之间，由不同区域之间的浓度差或温度差所引起． 之间，由不同区域之间的浓度差或温度差所引起．直到同一 物态内各部分各种物质的浓度达到均匀或两种物态间各种物 质的浓度达到平衡为止。 质的浓度达到平衡为止。 扩散的用途：金属表面处理，半导体器件生产等。 扩散的用途：金属表面处理，半导体器件生产等。 什么是PN结 什么是 结？ 扩散在太阳能电池生产中的作用
2.7 工艺参数ⅰ 工艺参数ⅰ TCA清洗 清洗
温度（℃） 参数设置 1050 O2(L/min) 时间 小 （min） N2(L/min) 240-480 0.5 10-25
预饱和
温度（ 时间（ 温度（℃） 时间（min） 小N2(L/min) 大N2(L/min) ）
参数设 置
900950
60
在有氧气的存在时， 热分解的反应式为： 在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为：
POCl 3 + O 2 → 2P 2 O 5 + 6Cl 2 ↑
2.6 扩散工艺流程
净化存储柜
TCA
传递窗 传递窗
刻蚀
装/卸片
净化操作台
测试
TCA （C2H3Cl3）清洗 → 饱和 → 装片 → 送片 → 回温 → 扩散 → 关源、 关源、 退舟→ 退舟 卸片 → 方块电阻测量
2.3 工艺简介ⅱ 工艺简介ⅱ
两步扩散法：目前业内广泛使用的扩散方法。低温预淀积， 两步扩散法：目前业内广泛使用的扩散方法。低温预淀积，较 高温重掺杂（推进扩散）。 ）。下图为采用两步扩散法和一步扩散 高温重掺杂（推进扩散）。下图为采用两步扩散法和一步扩散 后电池片V 的对比： 表示两步扩散 表示两步扩散， 代表一步扩散 代表一步扩散。） 后电池片 OC和ISC的对比：2表示两步扩散，1代表一步扩散。）
25~30 25~30 25~30 25~30 25~30
0 0 1.6~2.0 0 0
0 0 1.8~2.2 0 0
20 20 20 20 20
稳定 通源 吹氮 出炉
2.8 工艺参数控制 影响扩散的因素： 影响扩散的因素： 管内气体中杂质源的浓度 扩散时间 扩散温度
3. 扩散设备简述
扩散装置示意图 设备简介 扩散设备结构 设备维护
半导体特性
1.2.1 本征半导体
电导率介于导体和绝缘体之间。 电导率介于导体和绝缘体之间。电导率随着热 光照和掺杂等因素而变化。 度，光照和掺杂等因素而变化。 本征半导体：纯净的晶体结构的半导体。（自由电子、空穴、 。（自由电子 本征半导体：纯净的晶体结构的半导体。（自由电子、空穴、本 征载流子浓度） 征载流子浓度）
耗尽区
N型层 型层 + + + + + + + + 电子 +
P型层 型层
－ － － － + － － － － +
空穴
－ － － － +
内建电场
1.2.4 光生伏特效应
N层 + + + 层 P层
内建电场
+ + + + + － － － － － － － －
输出
V
2. 扩散的基本原理与工艺
扩散工序在太阳电池制造中的位置 扩散工艺的目的 扩散工艺简介 扩散方式介绍 POCL3扩散原理 扩散工艺流程 扩散工艺参数 工艺参数控制
4.1.2相关图片ⅲ 相关图片ⅲ 相关图片
上桨
移动、 移动 、 放置石英舟 时 ， 一定要小心轻 放！
触摸屏
碳化硅桨，易碎。 碳化硅桨，易碎。 安装、 安装、拆卸时切 勿碰撞！ 勿碰撞！
4.2 换源作业
1. 换源前先确认工艺已停止运转，确定可以换源，戴好防毒面具、乳胶手套、 换源前先确认工艺已停止运转，确定可以换源，戴好防毒面具、乳胶手套、和防 酸服等，切断气源（ 先关进气阀，后关出气阀，阀门拧紧即可， 酸服等，切断气源（小N2），先关进气阀，后关出气阀，阀门拧紧即可，将源 瓶从源瓶座中取出，注意要用二只手拿，力度要轻，应避免碰撞， 瓶从源瓶座中取出，注意要用二只手拿，力度要轻，应避免碰撞，拧松阀门将软 管拔下，将换下来的源瓶放至周转盒并送至抽风橱中。 管拔下，将换下来的源瓶放至周转盒并送至抽风橱中。 检查待换源瓶有无裂纹、旋钮松脱、残液等缺陷，如有问题要标识并隔离， 检查待换源瓶有无裂纹、旋钮松脱、残液等缺陷，如有问题要标识并隔离，并通 知相关人员处理。用周转盒将源瓶运到作业区。接气路软管，软管要插到位， 知相关人员处理。用周转盒将源瓶运到作业区。接气路软管，软管要插到位，接 好后要轻拉软管。 先开出气阀， 出气阀一定要拧到位， 好后要轻拉软管。接好软管后先开出气阀，再开进气阀，出气阀一定要拧到位， 保证气流畅通，开阀门时要左手稳住阀，不可一手扶瓶身一手拧阀， 保证气流畅通，开阀门时要左手稳住阀，不可一手扶瓶身一手拧阀，以免会把阀 门拧断。 门拧断。
2.
3.
换好后先通小流量N 试验（第二个人手动打开小N ），确认源瓶中有气泡 换好后先通小流量 2试验（第二个人手动打开小 2），确认源瓶中有气泡 管路接口无异常，且无回流或倒流现象则OK，把源瓶放入源瓶座中， 出，管路接口无异常，且无回流或倒流现象则 ，把源瓶放入源瓶座中， 确认恒温箱温度，关好源柜门，收好防毒面具、防酸服等， 确认恒温箱温度，关好源柜门，收好防毒面具、防酸服等，手套扔入指定 场所，作好换源记录。 场所，作好换源记录。
Si Si Si Si Si Si Si Si
半导体： 半导体：
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
硅（绝对
）
硅（绝对
，
激发 激发）
1.2.2 杂质半导体ⅰ 杂质半导体ⅰ 半导体掺杂 掺杂的途径有扩散和离子注入。 掺杂的途径有扩散和离子注入。 扩散机制： 扩散机制： 填隙扩散 填隙型杂质
杂质原子 替位型杂质 空位扩散
填隙扩散
空位扩散
1.2.2杂质半导体ⅱ 杂质半导体ⅱ 杂质半导体 在本征半导体硅（以硅为例） 在本征半导体硅（以硅为例）中掺入三价元 素硼 ），就形成 型半导体。（多子、 （B），就形成 型半导体。（多子、少子） ），就形成P型半导体。（多子 少子）
Si Si Si B Si
P型衬底
2.3 工艺简介ⅰ 工艺简介ⅰ
对于一般只有一个PN结的硅电池来说， 对于一般只有一个 结的硅电池来说，扩散成结的质量极 结的硅电池来说 大地影响着电池的性能， 大地影响着电池的性能，硅太阳电池的特性直接受到扩散区和 基区性能的影响。 基区性能的影响。 扩散对太阳电池特性参数的影响： 扩散对太阳电池特性参数的影响： 1. VOC：要求较高的表面掺杂浓度； 要求较高的表面掺杂浓度； 2. ISC： 要求较轻的表面掺杂浓度和浅结； 要求较轻的表面掺杂浓度和浅结； 3. FF： 需要高的表面掺杂浓度；（高掺杂有 ；（高掺杂有 ： 需要高的表面掺杂浓度；（ 备良好的电极欧姆接触， 利于制 备良好的电极欧姆接触，放宽 烧结工艺条件。并能降低串联电阻） 烧结工艺条件。并能降低串联电阻）
B
Si
Si
多余空穴容易移动
1.2.2杂质半导体ⅲ 杂质半导体ⅲ 杂质半导体 在本征半导体硅（以硅为例） 在本征半导体硅（以硅为例）中掺入五价元素磷 ），就形成 型半导体。 （P），就形成 型半导体。 ），就形成N型半导体
Si Si p Si p Si
p
Si
p
多余电子容易移动
1.2.3 PN结 结 杂质补偿作用，多子扩散、少子漂移。 杂质补偿作用，多子扩散、少子漂移。
POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五 在高温下（ ℃ 分解生成五氯化磷（ 氧化二磷（ 其反应式如下： 氧化二磷（P2O5），其反应式如下：
> 600°C 5POCl 3 → 3PCl 5 + P2 O 5
生成的P 在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（ 生成的 2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2） 和磷原子，其反应式如下： 和磷原子，其反应式如下：
选择性扩散：为什么提出选择性扩散， 选择性扩散：为什么提出选择性扩散，其优缺 点。
2.4 扩散方式介绍 １．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 三氯氧磷（ ２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散 ３．丝网印刷磷浆料后链式扩散
目前采用的是第一种方法。为什么？ 目前采用的是第一种方法。为什么？
2.5 POCL3扩散原理ⅰ 扩散原理ⅰ