n+前面電界 (FSF) を用いた超長寿命n-Siの化学および電界効果パッシベーションの最先端のマルチパラメータ特性評価

n+前面電流（FSF）パッシベーションの効果的な特性評価アプローチは、減衰制御法を備えたQSS-µPCDを使用した寿命ベースのモニタリングと統合された一連の最先端の「コロナ電荷ケルビン」電気的手法を使用して開発されました。この手法は、高効率IBCセルで一般的に使用されるn+ FSFを用いた長寿命n-Siの対称試験構造に適用されました。同様のSiNx系上部誘電体を用いた試験構造には、n+ FSFを含む構造と含まない構造が含まれていました。FSF を使用しない構造では、誘電体と界面電荷の特性評価を完全に行うことができました。Ditスペクトルでは、界面トラップ密度が非常に低く、ミッドギャップ値は約3e10 q/cm2eVであることが明らかになりました。このDitは、優れた化学不動態化作用を示唆しています。さらに、有効キャリア寿命とコロナ電荷を比較した従来の電界効果応答では、n+ FSFを使用しない構造では、最小寿命はゼロ電荷に近い状態 (表面再結合速度の最大値に相当)、反転と蓄積の寿命が長くなることが示されました。n+ FSF構造では、ドープされていない構造よりも長い寿命が測定されました。QSS-µPCDを用いたn+ FSF構造で測定した最大有効寿命は12ミリ秒で、最大有効表面再結合は約0.5 cm/sであるのに対し、n+ FSFを使用しない構造では最大有効寿命は約1.7ミリ秒でした。n+ FSF構造では、μeffの電界効果特性により、ゼロ電荷でも正コロナ電荷でも非常に長い寿命が示されました。総合的な結果から、優れたn+ FSFパッシベーションは、1. 良好な化学パッシベーション、2. 良好な表面フィールドパッシベーション、3. 最適な誘電電荷制御による電界効果パッシベーションという3つの要素の結果であることがわかります。表面飽和電流の測定結果から、VOC 751mVに相当するJ0 = 5.1fa/cm2が明らかになった。これは先進IBC細胞について報告された細胞結果と一致している。ウェーハ全体のマッピングでは、5fAから7fAまでのJ0で良好なn+ FSFパッシベーション均一性が示されました...