位错密度的测定

光伏检测——位错密度的测定

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一、位错密度的测定步骤

1、切割、研磨样品。

2、化学抛光：采用HF:HNO3=1：（3~5)的抛光液。注意反应不要太剧烈，以避免样品氧化。

最好不让晶体表面暴露于空气之中。

3、化学腐蚀：一般HF:CrO3(33%)水溶液=1：1的腐蚀液，此腐蚀液具有择优性，且显示可

靠。

4、在腐蚀液中侵泡10～15min可以全部显露出来。

5、在显微镜下观看位错的面密度（ND）

D N

N

S

S——单晶截面积；N——穿过截面积S的位错线。

金相显微镜视场面积的大小需依据晶体中位错密度的大小来选定。一般位错密度大时，放大倍数也应大些。国家标准（GB1554-79）中规定：位错密度在104个/cm2以下者，采用1mm2的视场面积；位错密度在104个/cm2以上者，采用0.2 mm2的视场面积。并规定取距边缘2mm的区域内的最大密度作为出厂依据。

二、样品制备

1、根据晶体收尾情况及位错线的长度，在晶体上标明位错片的位置，头部在等径处标明位错片位置。

2、从硅单晶部位取厚度为3mm硅片并编号。

3、硅片用金刚砂研磨只无刀痕、无滑道，并清洗干净（金刚砂粒度不大于28μm）。

4、进行化学抛光，待硅片与抛光液反应产生的氮氧化物黄色烟雾快尽时，用大量离子交换水冲洗干净，重复上述操作，直到样品光亮至镜面。要求抛光面无划道、无浅坑、无氧化、无沟槽等。

抛光液配比：HF:HNO3=1：（3~5)（体积比）

HF纯度：化学纯HNO3纯度：化学纯

三、（100）缺陷显示

将样品待测面向下放入腐蚀槽中，倒入足量的Shimmel腐蚀液进行腐蚀，使液面高出样品1cm，腐蚀时间为10～15min。

Shimmel腐蚀液配比：HF:铬酸溶液=2：1（体积比）使用前配置

铬酸溶液配置：称取75g CrO3放入1000mL容量瓶中，用水完全溶解后（需搅拌），在用水稀释至刻度，摇匀。

HF纯度：化学纯CrO3纯度：化学纯

四、缺陷显示

1、在无光泽黑色背景下的平行光照射下，用肉眼观察样品缺陷的宏观分布。

2、在显微镜下根据缺陷的微观特征判断缺陷的性质。若观察到有位错存在，则必须计算其密度。

五、三氧化铬简介

三氧化铬，分子量100.01g/mol，红色晶体，易潮解，强氧化剂。高毒性，致癌性。

呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，应该佩戴自吸过滤式防尘口罩。必要时，佩戴自给式呼吸器。

手防护：戴橡胶手套

急救措施：皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤；眼睛接触：提起

眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，就医。