形成黑斑片黑心片主要成因

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7. 江西LDK（多晶） W21JX70100 位错密度很高，106～107个/cm2，尤其是晶界附近存在大量的 微缺陷、位错排、位错群和小角晶界，从位错形状上看，应该 是<111>面上的缺陷。
各个厂家硅片位错密度：
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各个厂家硅片位错密度：
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各个厂家硅片位错密度：
来自百度文库
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各个厂家硅片位错密度：
少子扩散长度与少子寿命公式：
Lp=（Dpζ）0.5
扩散长度DL和EDP位错密度高的区域的关系图：
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本资料来自《夏 普技报第93号 （ 2005年12月 刊）》—— “High Efficiency
Multi-crystalline
Silicon Solar
Cells”
各个厂家硅片位错密度：
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形成黑心片、黑斑片主要成因
汪义川、蒋仙
2008年7月16日
序：
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蒋仙2008年 7月份技术报告我看后深受 启发。我采用蒋仙报告的数据为基础，参 加当前EL照片中黑心片和黑斑片的来源确 认实验的讨论。
EL成像下黑心片、黑斑片的照片：
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黑斑处位错密度：
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这样少数载流子的寿命和位错密度有 关，蒋仙测了单晶黑斑中心区域位错 密度>107 个/cm2 ，如下面两张图所 示：
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分析：
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1.近年来，单晶硅片供应商为了利益最大 化，奉行只要单晶不掉苞就是好工艺。例 无位错拉晶工艺要求籽晶用无位错拉晶切 割，在拉晶过程中下种引颈长度要大于一 个晶锭直径才能把位错排净，方可放肩。 而现在引颈长度120-140mm完全低于6吋直 径150mm单晶。
分析：
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2.单晶收尾时锅底料要保证是投料量的 10%左右，现在单晶供应商恨不得把坩 埚内料全部拉完提尽。殊不知想多提走 一点锅内料时，已造成坩埚内熔体过冷， 一旦材料过冷必然掉苞。看起来完整收 尾，实际早已掉苞，这样上返一个直径 的单晶已是为错片。供应商把这些位错 片完全轻而易举转嫁给用户。（见下图）
中心黑斑区域，位错密度>107个/cm2
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黑斑边缘区域，位错密度>106个/cm2
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无位错密度标准≤3000个/cm2
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黑斑边缘区域位错密度>106个/cm2 均为无位 错单晶要求1000～10000倍，这是相当大的位 错密度了。
少子扩散长度与位错密度的关系：
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晶体硅片的扩散长度和位错密度是有联系的， 用SPV（Surface Photo-Voltage）法测得多晶 硅片的扩散长度和用tash腐蚀法测得位错密度 EPD：Etch Pit Density进行比较，扩散长度DL 短的区域恰恰是EDP位错密度高的区域。（见 下图）
锅底料(拉制单晶硅棒结束时剩在石英坩埚内的硅料)
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单晶的埚低还有较高浓度的C和金属杂质，回用的几率较小
锅底料(拉制单晶硅棒结束时剩在石英坩埚内的硅料) 26
分析：
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3.多晶供应商近年来也一再缩短晶体定 向凝固时间，一旦熔体潜热释放与热场 温度梯度失配会造成位错。
分析：
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4.当前我们应该加强实验降低位错密度， 控制在10个/cm2～104个/cm2以内，总结经 验，形成内识，用一个声音向晶体硅片供 应商交涉及宣传。并且订购硅片向供应商 提出单晶多晶硅片位错密度<3000个/cm2的 要求。
蒋仙测了各厂家硅片的位错密度，如下： 1.镇江环太W02HT70185 位错密度：5*104～2*105个/cm2
各个厂家硅片位错密度：
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2. 镇江环太W02HT70198 位错密度：3*104～2*105个/cm2
各个厂家硅片位错密度：
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3. 镇江环太W02HT70106 位错密度：5*104～7*105个/cm2
各个厂家硅片位错密度：
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4.浙江昱辉w02zy7002 位错密度：104～105个/cm2
各个厂家硅片位错密度：
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5. 宁海日升W02RS7002 位错密度：6*104～105个/cm2
各个厂家硅片位错密度：
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6. 江苏顺大W02SD70042 位错密度：2*104～105个/cm2
各个厂家硅片位错密度：
分析：
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5.综上，造成晶片位错密度大的源头是 晶体单晶、多晶供应商，要求他们改变 晶体生长工艺，保证产品位错密度 ≤3000个/cm2 。
建议将黑心片、黑斑片学名定义为位 错片。
THANK YOU 谢谢