硅片面积以及栅线遮光面积计算Calculation+V1[1].0
不同参数网版对多晶硅太阳能电池电性能的影响
不同参数网版对多晶硅太阳能电池电性能的影响摘要：生产晶体硅太阳能电池最关键的步骤之一是在硅片的正面和背面制造非常精细的电路，将光生电子导出电池。
电池正面导电线路（栅线）的一个负面效应是阴影：栅线阻挡了少量阳光，使其无法进入电池的有效区域，从而降低了转换效率。
为了降低阴影效应，栅线宽度必须尽可能做到最窄。
然而，栅线变窄后串联电阻会增大（使填充值降低），因此为了达到平衡需要增加栅线根数。
本文介绍了使用不同参数丝网印刷对多晶硅太阳能电池电性能的影响。
关键词：金属化丝网印刷多晶硅电池1、前言近年来随着新能源行业的发展，光伏发电越来越受到人们的重视。
在过去十多年来世界太阳电池的产量一直以每年30%到40%的速度增长，成为世界上发展最快的行业之一[1-2]。
提高效率、降低成本成为人们关注的焦点。
丝网印刷金属化技术生产周期更短，成本更低，同时它也一直是研究的对象,丝网目数、线径、线宽和栅线根数的正确搭配成了提高电性能的研究方向。
工业生产的晶体硅电池片工艺比较成熟，它主要由单层的P-N结、细的正面电极、减反射膜、背面金属电极和完全覆盖背面的电场构成。
这种主流的细电极设计，具有很好的实际使用价值，从理论上来说，电极栅线越宽，电流收集能力越强，串联电阻越小；但因为遮光的原因，电极栅线对光线吸收有很大的影响电极栅线过宽，会使电池片采光受到很大影响，从而使得光电转换效率会严重降低。
如何对电池栅线进行设计布置，使得有限的金属材料能够有效地进行电流收集，而又不影响电池片对光线的吸收，是亟需解决的问题。
我们希望通过表面栅线的优化，使得栅线对电阻的增加和对光线的遮挡都控制在一个可接受的范围，相互作用之下得到更好的光电效率转换。
2、实验过程本实验选用P型多晶156mm*156mm*180um硅片，在扩散工序后选取扩散方阻合格的硅片，根据硅片晶向严格均分为6组，每组20片。
湿法刻蚀工序、PECVD工序及印刷工序（背电极印刷、铝背场印刷）均使用相同的制作工艺。
光伏行业EL具体判定标准
附件 C：组件 EL 检验规范
版本号
V 2.0
3.8 网格条纹 成因：电池烧结缺陷。 特征：电池片上有网格条纹。 注：情况严重、导致网格条纹连成大片全黑阴影定义为黑斑，详见参考图。
3.9 虚焊 成因：焊接工艺造成，焊带未能完全附着在电极上。 特征：EL 图像中，单根栅线两侧呈浅色阴影，与同片电池上的其余栅线两侧区域有明显的明暗对比。
第 8 页，共 8 页
Q’ty Not limit
裂纹 4.1
Micro-crack
序号
项目
碎片
4.2
Breakage/
fragment
0级 N/A
NO Pic
1级 S≤1/12 Cell’s Area
2级 1/12＜S≤1/6 Cell’s Area
3级 S＞1/6 Cell’s Area
第 4 页，共 8 页
附件 C：组件 EL 检验规范
序号
项目
0级
N/A
版本号
1级 N/A
黑片 4.3
Dark Cell
V 2.0
2级 N/A
3级 S＞70% Cell’s Aera
序号
项目
0级 S≤1/16 Cell’s Area
1级 1/16＜S≤1/8 Cell’s Area
2级 1/8＜S≤1/4 Cell’s Area
3级 S＞1/4 Cell’s Area
Black Spot
序号
项目
0级 S≤1/16 Cell’s Aera
1级 1/16＜S≤1/8 Cell’s Aera
2级 1/8＜S≤1/4 Cell’s Aera
3级 S＞1/4 Cell’s Aera
太阳能电池效率的极限、损失与测量
间接带隙半导体要求材料的厚度比直接带隙的厚。
2015-6-26 18/27
二、效率的损失
1、短路电流损失
短流损失的另外一个原因是半导体体内 及表面的复合，有效收集区域只在耗尽 区及两侧扩散长度内。 体内其它位置产生的空穴电子对，很难 达到器件输出端。
2015-6-26
19/27
2015-6-26
29/27
思考题
1.试分析太阳电池最高效率较低的原因。 2.试分析禁带宽度对太阳电池效率的影响。 3.试分析温度对太阳电池效率的影响。 4. 短路电流的损失途径。 5.电池厚度是影响太阳电池的能量转换效率的原因之一， Si和GaAs的最小厚度比较是（ ）需要更大的厚度。
2015-6-26
二、效率的损失
2、开路电压损失 决定光生伏特大小的因素，是在耗尽区两边所 堆积的光生非平衡载流子的多少，而非子的多 少和复合速度有关系。 复合率越大，开压越小。
2015-6-26
20/27
二、效率的损失
3.填充因子损失
当考虑串联电阻Rs时：
Voc 特征电阻: Rch I sc Rs 归一化串联电阻: rs Rch
30/27
10/27
一、太阳电池转换效率的理论上限
3.填充因子FF的考虑：
在理想情况下，填充因子FF仅是开路电压Voc的 函数，可用以下经验公式表示：
Voc ln(Voc 0.72) FF Voc 1
oc Voc
kt q
这样，当开路电压Voc的最大值确定后，就可计 算得到FF的最大值。
2015-6-26 8/27
一、太阳电池转换效率的理论上限
2.开路电压Voc的考虑： 为什么最高效率比较低？ 最高效率较低的主要原因是由于吸收一个光子， 不管它的能量多么大，最多只能产生一对电子 一空穴对。电子和空穴迅速跳回到带隙边缘， 同时放出声子。即使光子能量比禁带宽度大很 多，实际上所产生的电子和空穴也仅仅相隔一 个禁带宽度。仅这一效应就将限制了就能获得 的最高效率只有约44%。
BACCINI分类检测机作业指导书
1.目的确保分类检测处于良好的运行状态。
2.适用范围分类检测操作及保养。
3.规范性引用文件暂无。
4.职责4.1 制造Ⅰ部操作人员负责并执行日常维护保养。
4.2 设备工程师负责定期维护保养。
5.术语和定义无6.Baccini分检机开机6.1 打开压缩空气手动阀，检查压力范围在0.5～0.7 MPa之间（图一）。
6.2 打开真空手动阀，检查真空度在-0.06～-0.08 MPa之间（图一）。
6.3 关闭所有的门使门锁到位，确认红色急停按钮（图二）拉出。
6.4 打开设备黑色电源开关（图二），等待计算机和Baccini程序自动运行。
图一图二6.5 程序运行后，按下Auxiliaries（图三）辅助开关，会有闪光提示。
6.6 确认模式选择旋钮为自动（Auto）（图三）状态。
6.7 根据生产不同的硅片，调用相应型号的工艺文件。
如：125硅片为“Test125X125.dat”。
6.8 再按下Cycle reset按钮（图四）使机器复位(其灯一直闪烁，直到复位结束)。
6.9 Cycle Start按钮（图三）指示灯闪烁，提示复位结束；等待Berger测试系统能正常工作后，按下Cycle Start按钮进行生产。
图三图四7.Berger测试系统开机7.1 按下Berger 计算机和显示器电源按钮。
7.2 旋开氙灯电源箱红色停机按钮（图五），按下电源绿色启动按钮（图五）。
图五7.3 Berger计算机系统启动后, 双击运行SCLoad测试程序。
7.4 确认分类文件，校正光强后即可自动运行。
7.5注意事项7.5.1校正光强时应调整 Flash 使光强功率在950~1050W之间,尽量接近1000W。
7.5.2分类文件中必须有一个类别为TRASH, 其不需设任何条件,但需分配一个分检盒。
8.关机8.1 确定行走臂上的片子走完，按下Cycle Stop按钮（图六），设备停止运行。
8.2 退出 SCLoad 程序。
8.3 关闭Berger计算机系统和显示器电源。
单多晶硅片面积计算2011
多晶硅片形状是通过使用浇注法形成的正方体硅锭，经过切割倒角后形成。
多晶硅片面积计算思路，即硅片原始的正方形面积减去四边等腰直角三角形（硅片加工时被切割去除）面积得出。
计算过程如下。
1、参数设定。
（1）设未经过倒角处理的正方形硅片边长为a；即P156*156硅片，a=156. （2）设硅片经过切割倒角后，被切割掉的等腰直角三角形的边长为b；(3) 设多晶硅片倒角处理过的面积为S，未经过倒角处理的正方形硅片面积为S1，设切割掉的等腰直角三角形面积为S2，2、公式计算。
S = S1– 4*S2= a2-4*(b*b/2)= a2-2b23、EXCEL计算。
多晶硅片面积计算.xls4、图片。
单晶电池片形状是通过使用直拉法形成的圆柱形硅棒，经过切割后生成。
单晶硅片面积计算思路，即硅片原始的圆形面积减去四边弧形（硅片加工时被切割去除,即图例中阴影部分）面积得出。
计算过程如下。
1、参数设定。
（1）设圆形硅片直径为d,即经过切割后硅片对角线长度；（2）设硅片经过切割后，对径长度为L，即若M156*156硅片，L=156.(3) 设硅片单边被切割去的弧形面积为S1，设硅片单边被切割去的弧形对应扇形面积为S2，设扇形内部由硅片圆形两半径组成的等腰三角形面积为S3，2、公式计算。
S=π*（d/2）2-4* S1=π*（d/2）2-4*( S2- S3)= π*（d/2）2- 4*﹛(n*π*(d/2)2/360-(2*(L/2)^2)(d/2)^2)*(L/2)/2﹜-其中，S，为单晶硅片面积，适用于单晶125*125或156*156任意对径硅片。
S1= S2- S3;S2=n*π*R2/360,n为弧长对应的圆心角n=2*arcos(L/d)，R=（d/2）;S3=(2*(L/2)^2)(d/2)^2)*(L/2)/2;(为等腰三角形OAC的面积S3=AC*OB/2) -3、图例。
4、EXCEL计算。
单晶硅片面积计算公式.xls5、图片。
太阳能电池浆料2019.8.1
太阳能电池浆料在太阳能电池的表面制备电极引出电流是太阳能发电的关键环节之一。
目前业内的常用方式即在太阳能电池片的两面印刷电池浆料做成电极，其中一种是用于太阳能电池背面的铝或铝＋银电极；另一种是用于太阳能电池受光面（正面）的银电极。
根据组成成分，太阳能电池浆料分为：银浆、铝浆。
目前，光伏电池浆料约占太阳能电池成本的20%；“十三五”太阳能发展规划提出，到2020年光伏发电要实现用电侧平价上网。
减少电池片浆料用量，和硅片的价格下降一起构成电池成本降低的主要驱动力。
随着硅片价格下跌，近两年国内电池浆料成本占电池总成本的比重增加。
因此，国内众多的太阳能电池生产企业对电池浆料的成本越来越重视。
多主栅、超细栅线金属化技术有利于减少正银用量；正银的国产化，也有利于电池企业降低浆料成本。
其次，由于浆料次级原材料已可全部自制，已完成完整的工艺链，这样可带来低成本、质量可控及一对一服务保证技术服务的即时性等优势。
浆料产品一个最大特性就是无法定型，随着电池生产技术的不断变化，不同电池厂对原材料的品质要求、工艺路线、生产设备以及其他要求等不一样，而且这些要求都是动态变化，动态调整的；因此，需针对各家电池厂的独特需求，提供定制化服务，双方共同研发创新太阳能电池生产工艺。
一、银浆电极作为太阳能电池的重要组成部分，主要起收集电流的作用，同时对电池的受光面积和串联电阻有决定性的影响，是太阳能电池转换效率的重要影响因素之一；银浆包括正银和背银。
目前银浆由超细银粉、玻璃粉和有机载体（主要为树脂和有机溶剂等）以及适量添加剂组成，如图1所示。
图1 银浆组成成分（1）金属银粉由于银具有良好的导电性，且相对于其他贵金属而言价格便宜，作为银浆中的导电相，银粉纯度要求＞99%，一般占浆料总量的80%～90%；研究结果表明，银粉粒径分布、微观形貌、含量等对太阳电池的转换效率有重要影响。
其特性参数主要有粒径、形状、表面状态、比表面积等；目前银浆中广泛使用的是微米、亚微米级超细球形银粉，一般粒径控制在0.1-10μm左右，比表面积为0.2-0.6m2/g好于比表面积大于0.6m2/g的；银粉颗粒形状有球形和片状，球形电性能参数好于片状银粉；粒径过大，银浆的粘度和稳定性有显著的降低，颗粒之间的间隙比较大，烧结成的电极不够紧密，接触电阻大，焊接性也会受到影响；粒径过小，制备困难，容易氧化，在银浆配置过程中难与其他成分混合。
民生机械周报：光伏电池片金属化技术进展跟踪（一）
民生机械周报20220213光伏电池片金属化技术进展跟踪（一）2022年02月13日本周关注：三一重工、杰瑞股份、浙江鼎力、江苏神通本周核心观点：开年以来，稳增长压力加大，基建投资强度有望增强。
我们认为，相对薄弱的公用事业建设有望成为投资热点，包括“双碳”相关的核能、氢能，水网及智慧水务建设、油气管网建设等，将带来设备投资需求。
金属化影响电池成本及转换效率，最终关乎电池路径的选择。
电池金属化是光伏电池片制作工艺过程中的重要环节之一，通过导电浆料印刷和和烧结，在硅片的正背面制备金属化电极，使电极与电池片间形成紧密高效的欧姆接触，将光生载流子导出电池。
金属化关系电池片生产成本、转换效率等方面，最终影响未来电池路径的选择。
因此，金属化工艺优化不仅成为各家电池厂家为实现降本计划重点攻克的领域，同时成为行业关注重点。
传统金属化以接触式为主，设备和浆料优化实现共振。
在考虑降本方面，除了采用国产银浆以及新型浆料（银包铜）等，金属化采用新型技术工艺实现降本及转换效率的提升。
根据印刷方式的不同，金属化大致可分为接触式及非接触式。
1）接触式金属化以丝网印刷为代表，技术改进主要围绕增加栅线数量展开。
此外，还包括迈为华晟联合研发的SMBB 技术、美耶博格无主栅技术及迈为全新推出的全开口钢板印刷技术；2）非接触式金属化主要指以丝网印刷技术以外的电池技术，包括电镀、帝尔的激光转印技术等。
本文将重点探讨接触式金属化降本以及技术进展等。
技术迭代加快，重点跟踪量产验证情况。
1）常规丝网印刷：根据CPIA ，2020年99.9%电池使用丝网印刷技术，目前市场以9BB 为主，占比高达66.2%（迈为以70%市占率成为丝网印刷设备龙头）；2）优化主栅数量：根据研究，随着主栅数量的增加，电池银浆耗量显著降低，由此迈为华晟联合研发SMBB ；3）优化工艺：钧石新推出全新磁控溅射镀膜叠加优化的网栅技术，目前已完成电池小批量试产，在批量产线上或有一定调试运行；4）优化网版材料及结构：全开口钢板印刷技术系迈为新推技术，在常规丝网印刷技术基础上实现新的突破。
行业标准太阳能电池用硅片几何尺寸测试方法报批稿
I中华人民共和国电子行业标准SJ/T XXXXX —201X太阳能电池用硅片几何尺寸测试方法Geometry measurement method for silicon wafers used for photovoltaicsolar cells(报批稿)（本稿完成日期：2012.12.25）201X —XX —XX 发布201X —XX —XX 实施中华人民共和国工业和信息化部 发 布SJICS 77.040 H 17前言本标准是按照GB/T1.1-2009给出的规则起草的。
本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会（SAC/TC203/SC2）提出并归口。
本标准负责起草单位：全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会、瑟米莱伯贸易（上海）有限公司、浙江省硅材料质量检验中心。
本标准主要起草人：黄鑫博，贺东江，任皓，楼春兰，黄黎II太阳能电池用硅片几何尺寸测试方法1 范围本标准规定了太阳能电池用硅片（以下简称硅片）几何尺寸的测试方法，几何尺寸参数包括边长、对角线、邻边垂直度、倒角宽度和倒角角度。
本标准适用于太阳能电池用硅片，在采用本标准提供的测试方法测试其他类型的样品之前，需由供需双方来协商。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 14264 半导体材料术语GB/T XXXX 太阳能用多晶硅片GB/T 26071 太阳能电池用硅单晶切割片3 术语和定义GB/T 14264界定的术语和定义适用于本文件。
4 方法提要4.1 本标准采用光学成像法测量硅片的几何尺寸：由光源提供环境光，在成像系统的视场内形成边缘明暗对比的硅片图像，并提取出硅片的边缘轮廓线。
在成像系统的物距和像距固定的情况下，物体与其像对应边长的比例也是固定的，通过对已知边长的硅片成像进而确定图像上单位像素点对应的长度，即可根据图像上各点的坐标计算出其他待测硅片的边长、对角线长度、邻边垂直度、倒角宽度和倒角角度几何尺寸参数。
硅抛光片的几何参数及一些参数定义
硅抛光片的几何参数及一些参数定义集成电路硅片的规格要求比较严格，必须有一系列参数来表示和限制。
主要包括：硅片的直径或边长，硅片的厚度、平整度、翘曲度及晶向的测定，下面分别一一讨论。
1.硅片的直径（边长），硅片的厚度是硅片的重要参数。
如果硅片的直径（边长）太大，基于硅片的脆性，要求厚度增厚，这样就浪费昂贵的硅材料，而且平整度难于保证，对后续加工及电池的稳定性影响较大，再说单晶硅的硅锭直径也很难产生很大；直径或边长太小，厚度减小，用材少，平整度相对较好，电池的稳定性较好，但是硅片的后续加工会增加电极等方面的成本。
一般情况下，太阳能电池的硅片是根据硅锭的大小设置直径或边长的大小，一般的圆形单晶、多晶硅硅片的直径为（76.2mm）或（101.6mm），而单晶正方形硅片的边长为100mm、125mm、150mm；多晶正方形硅片的边长为100mm、150mm、210mm。
2.硅片的平整度是硅片的最重要参数，它直接影响到可以达到的特征线宽和器件的成品率。
对于太阳能硅片则影响转换效率和寿命，不同级别集成电路的制造需要不同的平整度参数，平整度目前分为直接投影和间接投影，直接投影的系统需要考虑的是整个硅片的平整度，而分步进行投影的系统需要考虑的是投影区域的局部的平整度。
太阳能硅片要求较低，硅片的平整度一般用TIR和FPD这两个参数来表示。
（1）TIR(TotalIndicationReading)表示法对于在真空吸盘上的硅片的上表面，最常用的参数是用TIR来表示。
如图一所示，假定一个通过对于硅片的上表面进行最小二次方拟合得到的参考平面，TIR定义则为相对于这一参考平面的最大正偏差与最大负偏差之和。
TIR=a+b图一、TIR 和FPD 的定义图二、BOW 的定义（2）FPD(Focal Plane Deviation)表示法如果选择的参考面与掩膜的焦平面一致，FPD 定义则是相对于该参考面的正或负的最大偏差中数值较大的一个，如图一所示。
硅片弧长投影长度
硅片弧长投影长度全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：硅片是一种制造电子元器件的重要材料，它的优良特性使得它在半导体行业中得到广泛应用。
硅片的加工过程中，弧长投影长度是一个重要的参数，它对硅片的质量和性能有着重要的影响。
本文将从硅片的基本结构和加工过程入手，详细介绍硅片弧长投影长度的意义、影响因素以及如何进行控制。
硅片是由高纯度的硅晶体制成的薄片，通常用于制造集成电路、太阳能电池等电子元器件。
硅片的表面通常有不同的形状，如圆形、方形等，其中圆形硅片是最常见的。
在硅片的加工过程中，弧长投影长度是一个重要的参数，它指的是硅片边缘与中心之间的最长距离，通常用来描述硅片的形状和尺寸。
硅片弧长投影长度的意义在于影响硅片的质量和性能。
硅片的形状和尺寸对其在生产过程中的稳定性和可靠性有着重要影响。
如果硅片的弧长投影长度不均匀，可能导致硅片在加工过程中出现不均匀应力分布，影响其性能和寿命。
硅片的形状和尺寸还会影响其在集成电路、太阳能电池等元器件中的性能。
如果硅片的弧长投影长度超出一定范围，可能会导致元器件的性能下降甚至失效。
硅片弧长投影长度受多种因素影响，主要包括硅片的制备工艺、设备精度、温度控制等。
硅片的制备工艺对其弧长投影长度有着直接影响。
不同的制备工艺会导致硅片表面形状的差异，从而影响其弧长投影长度的均匀性。
设备的精度和稳定性也对硅片的弧长投影长度有着重要影响。
如果设备的精度不高或者稳定性不佳，可能会导致硅片弧长投影长度的测量结果不准确。
温度控制也是影响硅片弧长投影长度的重要因素。
在硅片的加工过程中，温度的变化会导致硅片的形状和尺寸发生变化，从而影响其弧长投影长度的测量结果。
为了保证硅片的质量和性能，我们需要采取一定的控制措施来控制硅片的弧长投影长度。
我们需要优化硅片的制备工艺，确保硅片表面形状的均匀性和稳定性。
我们需要选择精度和稳定性较高的设备进行硅片的测量和检测。
我们需要合理控制硅片加工过程中的温度，确保硅片的形状和尺寸在合理范围内。
硅片平整度知识介绍课堂笔记
SF3D
Front Ref 3 Point
-0.966 -1.262 -1.184 -1.012 -1.035
-0.730
defocus does not correspond to site flatness, such as SFQD, SBID, SFLD, and SF3D.
STIR(Site Total Indicator Reading)
定义：STIRi = | ai |+ | bi | i=1,2,3,4,...,n ( SEMI标准中为SFLR ) 说明： 1.参考平面G i通过每一单元块的中心且平行于wafer上表面的拟合平面bf G； 2.G为距单元块上每一点截距最小的平面； 3.STIR max= Max( STIR1, STIR2,..., STIR n)；
TIR(Total Indicator Reading )
定义：TIR = |a| + |b| ( SEMI标准中为GFLR ) 说明： 1.参考平面(bf) G为距上表面所有点截距之和最小的平面；
FPD(Focal Plane Deviation)
定义：FPD =± Max ( |a| , |b| ) ( SEMI标准中为GFLD ) 说明： 1. 如果|a| > |b| ，则FPD取正值；反之取负值； 2.参考平面G (bf)为距Wafer上表面所有点截距之和最小的平面；
Warp
定义：Warp=| a | + | b |
说明： 1.参考平面M为距曲面Median plane 所有点截距之和最小的平面； 2.不考虑重力影响；
Bow
定义：Bow=1/2 * ( b -f )
说明：
1.参考平面 W 以Wafer上三点确定，此三点组成一等边三角形
半导体材料光学带隙的计算
半导体材料光学带隙的计算禁带宽度是半导体的一个重要特征参量，其大小主要决定于半导体的能带结构，即与晶体结构和原子的结合性质等有关。
禁带宽度的大小实际上是反映了价电子被束缚强弱程度的一个物理量，也就是产生本征激发所需要的最小能量。
禁带宽度可以通过电导率法和光谱测试法测得,为了区别用电导率法测得禁带宽度值，用光谱测试法测得的禁带宽度值又叫作光学带隙。
下面以光谱测试法为例介绍半导体材料光学带隙的计算方法：对于半导体材料，其光学带隙和吸收系数之间的关系式为[1]：αhν=B(hν-Eg)m 〔1〕其中α为摩尔吸收系数,h为普朗克常数，ν为入射光子频率， B 为比例常数，Eg为半导体材料的光学带隙，m的值与半导体材料以及跃迁类型相关：〔1〕当m=1/2 时，对应直接带隙半导体允许的偶极跃迁；〔2〕当m=3/2 时，对应直接带隙半导体禁戒的偶极跃迁；〔3〕当m=2 时，对应间接带隙半导体允许的跃迁；〔4〕当m=3 时，对应间接带隙半导体禁戒的跃迁。
下面介绍两种禁带宽度计算公式的推导方法：推导1：根据朗伯比尔定律可知：A=αb c (2)其中 A 为样品吸光度，b 为样品厚度，c 为浓度，其中bc 为一常数，假设B1=(B/bc)1/m，那么公式(1)可为：(Ahν)1/m=B1(hν-Eg) (3)根据公式(3),假设以hν 值为x 轴，以(Ahν)1/m 值为y 轴作图，当y=0 时，反向延伸曲线切线与x 轴相交，即可得半导体材料的光学带隙值Eg。
推导2：根据K-M 公式可知：F(R∞)=(1- R∞)2/2 R∞=K/S (4)其中R∞为绝对反射率(在日常测试中可以用以硫酸钡做参比测得的样品相对反射率代替[2])，K 为吸收系数，S 为散射系数。
假设假设半导体材料分散完全或者将样品置于600入射光持续光照下可认为K=2α[3]。
因在一定温度下样品散射系数为一常数，假设比例常数为B2，,我们可通过公式(4)和公式(1)可得：(F(R∞) hν)1/m=B2(hν-Eg) (5)根据公式(5)，假设以hν 值为x 轴，以(F(R∞) hν)1/m值为y 轴作图，当y=0 时，反向延伸曲线切线与x 轴相交，即可得半导体材料的光学带隙值Eg。
利用CASTEP模拟计算实例1
利用CASTEP模拟计算实例一，计算本征半导体硅的能带结构和状态密度等性质计算过程分为三个步骤：首先是建立硅的晶体结构计算模型，这个可以在MS物质结构数据库中调用即可。
在计算时为了节省时间，减少计算量将硅的普通的晶体转化为原胞结构，一个原胞中包含9个原子。
节下来是对晶体原胞结构进行几何结构优化，当然其中也含盖了对体系总能量的最小化。
结构优化过程中的两个图表文档分别表示了优化步骤中体系能量的变化和收敛精度，判断收敛是否成功就要查看最终完成计算后，能量的收敛精度是否达到了事前的设定值。
最后是计算性质，在计算状态密度时可以计算不同原子各个轨道按照角动量分布的偏态密度（PDOS），当体系是自旋极化时，偏态密度（PDOS）中包含了体系多数自旋(majority spin)和少数自旋(minority spin)的偏态密度（PDOS）。
光学性质的计算是模拟中的一个难点，从目前发表的文献来看，影响光学性质计算的因素很多（见光学计算原理部分，对此有详细描述），在研究体系有充足实验数据的条件下，可以对能带采用“剪刀”的工具对能带带隙进行刚性的调整，获得与实验结果符合较好的结论。
但对于初学者而言，这个工具一般是不推荐使用的。
作者对于硅的计算完全按照上述方案完成。
详细的计算结果和计算方法见本文所附带的专门文章。
二，搀杂半导体InP性质计算第三主族和第五主族元素之间形成的半导体，目前越来越受到的重视，在纳米材料中，各种纳米电子器件如场效应晶体管，半导体纳米量子阱，纳米量子点激光器等均广泛采用了诸如AlAS InP等材料，本文对InP能带结构、状态密度以及光学性质进行了计算。
计算步骤与前文描述相同。
详细结果见文章二。
三，FeS2性质计算二硫化亚铁是一种受到广泛研究的窄带隙的半导体，其能带带隙为0.95eV。
肖奇等人也采用CASTEP 对二硫化亚铁整体状态密度和（100）晶面双层超结构状态密度的计算结果进行了对比，发现了表面态对状态密度峰的分裂。
半导体材料课后题答案
绪论1.半导体的基本特性？①电阻率大体在10-3~109Ω•cm范围②整流效应③负电阻温度系数④光电导效应⑤光生伏特效应⑥霍尔效应2.为什么说有一天，硅微电子技术可能会走到尽头？①功耗的问题存储器工作靠的是成千上万的电子充放电实现记忆的，当芯片集成度越来越高耗电量也会越来越大，如何解决散热的问题？②掺杂原子均匀性的问题一个平方厘米有一亿到十亿个器件，掺杂原子只有几十个，怎么保证在每一个期间的杂质原子的分布式一模一样的呢？是硅微电子技术发展遇到的又随着器件尺寸的减小，绝缘介质SiO2的厚度也在减小，当减小到几个纳米的时候，及时很小的电压，也有可能使器件击穿或漏电。
量子隧穿漏电时硅微电子技术所遇到的另一个问题。
如果硅的尺寸达到几个纳米时，那么量子效应就不能忽略了，现有的集成电路的工作原理就可能不再适用第一章⒈比较SiHCl3氢还原法和硅烷法制备高纯硅的优缺点？⑴三氯氢硅还原法优点：产率大，质量高，成本低，是目前国内外制备高纯硅的主要方法。
缺点：基硼、基磷量较大。
⑵硅烷法优点①除硼效果好；（硼以复盐形式留在液相中）②无腐蚀，降低污染；（无卤素及卤化氢产生）③无需还原剂，分解效率高；④制备多晶硅金属杂质含量低（SiH4的沸点低）缺点：安全性问题相图写出合金Ⅳ由0经1-2-3的变化过程第二章⒈什么是分凝现象？平衡分凝系数？有效分凝系数？答：⑴分凝现象：含有杂质的晶态物质溶化后再结晶时，杂质在结晶的固体和未结晶的液体中浓度不同，这种现象较分凝现象。
⑵平衡分凝系数：固液两相达到平衡时，固相中的杂质浓度和液相中的杂质浓度是不同的，把它们的比值称为平衡分凝系数，用K0表示。
K0=C S/C L⑶有效分凝系数：为了描述界面处薄层中杂质浓度偏离对固相中杂质浓度的影响，通常把固相杂质浓度C S与固体内部的杂质浓度C L0的比值定义为有效分凝系数K effK eff=C S/C L0⒉写出BPS公式及各个物理量的含义，并讨论影响分凝系数的因素。
单位面积栅氧化层电容计算公式
单位面积栅氧化层电容的计算公式如下：
C = ε₀* εᵣ * A / t
其中，
C 是单位面积栅氧化层电容（单位为法拉/平方米），
ε₀是真空介电常数（约为8.854 ×10⁻¹²法拉/米），
εᵣ 是栅氧化层的相对介电常数，
A 是栅氧化层的面积（单位为平方米），
t 是栅氧化层的厚度（单位为米）。
根据上述公式，可以通过给定的栅氧化层面积和厚度，以及栅氧化层的相对介电常数，计算出单位面积栅氧化层电容的值。
请注意，在实际应用中，还需要考虑到其他因素（如边缘效应、不均匀性等），这些因素可能会对实际电容产生影响。