电池制造工艺硅片的化学腐蚀.ppt

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YOU,谢谢,电池制造工艺硅片的化学腐蚀,为什么要进行化学腐蚀？,硅片在切片和研磨等机械加工之后，其表面因加工应力形成一层损伤层及污染,对硅片进行化学腐蚀有哪些手段？,酸性腐蚀,碱性腐蚀,酸性腐蚀的原理是什么？,常用的酸性腐蚀液，通常由不同比率的硝酸（,HNO,3,）,氢氟酸（,HF,）及缓冲液等组成，其腐蚀的机理为：,1.,利用硝酸（,HNO,3,）氧化硅片表面,Si+2HNO,3,SiO,2,+2HNO,2,2HNO,2,NO+NO,2,+H,2,O,2.,利用氢氟酸（,HF,）与氧化硅生成可溶于水的络合物,SiO,2,+6HF,H,2,SiF,6,+2H,2,O,HF/HNO3,体系化学品浓度与其腐蚀速率关系？,若,HF,含量多，则腐蚀速率受氧化反应控制,.,氧化对硅片晶向，搀杂浓度和晶体缺陷较敏感,若,HNO3,含量多，则腐蚀速率受反应生成物溶解速率的限制,溶解过程是一种扩散过程，会受到液体对流速度的影响,HF/HNO3,体系腐蚀设计的原则？,腐蚀速率的可控性,某种表面结构特殊工艺需求，如多晶绒面制作,寻求添加剂，使腐蚀速率更可控，可满足高产能的需求,HF/HNO3,体系中的添加剂有什么作用？,缓冲腐蚀速率,改善表面湿化（,Wetting,）程度,加速腐蚀速率,目的,可采用化学药品,原因,缓冲腐蚀速率,水（,H2O,）,醋酸（,CH3COOH,）,磷酸（,H3PO4,）,浓度稀释,加速腐蚀速率,亚硝酸钠（,Na2NO2,）,氟硅酸（,H2SiF6,）,反应中间产物,HF/HNO3,体系的缓冲添加剂选择条件？,在,HF/HNO3,中化学性质稳定,在腐蚀过程中，不会与反应产物发生进一步反应,可溶解在,HF/HNO3,之中,可以湿化晶片表面,不会产生化学泡沫,碱性腐蚀的原理是什么？,常用的碱性腐蚀化学药品为,KOH,或,NaOH,，其腐蚀的机理为：,Si+2KOH+H2O,K2SiO3+2H2,碱腐蚀速率影响因素？,表面悬挂键密度，与晶向有关,化学浓度,温度,表面机械损伤,硅片在化学腐蚀后的表面特性？,TTV,（,Total Thickness Variation,）,TIR,（,Total Indicator Reading,）,粗糙度（,Roughness,）,反射度（,Reflectivity,）,波度（,Waviness,）,金属含量,太阳能电池中的硅片化学腐蚀,硅表面制绒和边缘刻蚀,为什么要制作绒面？,光在非垂直入射至硅表面，会发生反射现象，为了降低光反射，增强光吸收，需要在硅表面形成绒面,为什么降低反射会增加光的吸收,因为需要满足能量守恒定律,光反射光吸收光透射光总能量,碱腐蚀在绒面制作上的应用？,利用,KOH,或,NaOH,在腐蚀单晶硅片时在不同晶向腐蚀速率的差异性,不同晶向的刻蚀速率为,不同晶向腐蚀速率的差异（各向异性腐蚀）与什么有关？,溶液浓度，有关系，但关系不大，因为腐蚀过程受表面过程控制,温度,温度越低，腐蚀速率差异越大,添加剂，如异丙醇,IPA,，通常用来减缓刻蚀速率,酸腐蚀在绒面制作上的应用？,利用,HF/HNO3,在较高化学浓度比时的缺陷腐蚀特性，使损伤层区域优先腐蚀，形成不同于单晶金字塔结构的坑洞结构,化学腐蚀在表面抛光处理上的应用,什么是抛光？,抛光指形成完全反射的表面，即镜面,化学抛光的原理？,对硅片表面的均匀刻蚀,抛光化学药液的配置,通常可以使用,HF/HNO3,或,KOH,溶液,化学腐蚀在边缘刻蚀上的应用？,通常使用,HF/HNO3,体系，利用其各向同性腐蚀特性，可以在特定设备条件下完成对硅片边缘的腐蚀，而不影响太阳电池的工艺结构,通常使用,in-line,式结构的设备，利用表面张力和毛细作用力的作用完成这一过程,简单设备结构与工艺说明图示,