p型掺杂晶体硅的低温液相(001)外延生长研究

摘要

为寻求以低成本制备n型太阳电池的pn结,进行了Al-17.6wt%Si合金熔体中(001)n型单晶硅衬底上液相外延生长p型掺杂硅实验。所用方法为垂直浸渍法,实验了过冷恒温生长与回熔处理后连续冷却生长两种模式,过程中体系以流动高纯氩保护。对所得外延生长晶体结构、形貌及所得pn结开路电压进行了分析和测定。结果显示,合金熔体中硅晶体(001)液相外延生长能够实现,但一般呈离散分布的金字塔型岛状生长;只有衬底回熔处理后原位连续降温生长模式可获得连续外延薄膜,之后在其上出现岛状生长,呈现Stranski-Krastanov生长模式。所得连续外延薄膜形成的pn结开路电压比恒温生长所得的提升约100 m V;连续外延薄膜形成后期出现的岛状生长使开路电压明显下降;生长速度提高会使连续降温外延生长pn结开路电压略有降低。