硅片在HFHNO3H2O体系中的腐蚀速度

硅片在 HF/HNO3/H2O体系中的腐蚀速度作者： 安静 ， 孙铁囤 ， 刘志刚 ， 汪建强 ， 苦史伟 ， An Jing ， Sun Tietun ， Liu Zhigang ，Wang Jianqiang ， Ku Shiwei作者单位： 上海交通大学物理系太阳能研究所 ,上海 ,200240刊名： 太阳能学报英文刊名： ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA年，卷 (期 )： 2008， 29(3)引用次数： 0次参考文献 (24条)1. 赵百川 . 孟凡英 . 崔容强 多晶硅太阳电池表面化学织构工艺 [期刊论文] -太阳能学报 2002(6)2. Einhars R . Vazsonyi E . Szlufcik J Isotropic texturing of multicrystalline silicon wafers with acidictexturing solutions 19973. Stocks M J . Cart A J . Blakers A W Texturing of polycrystalline silieon 19964. Saadoun M. Mliki N . Kaabi H Apour-etching-based porous silicon:a new approach 20025. Turner D R On the mechanism of chemically etching germanium and silicon 1960(10)6. Klein D L . Stefan J D Controlled etching of silicon in the HF-HNO3 system 1962(1)7. Robbins Harry . Schwartz Bertram Chemical etching of silicon I.The system HF,HNO3,and H2O 1959(6)8. Robbins H . Schwartz B Chemical etching of silicon Ⅱ :The System HF,HNO3,H2O,and HC2H3O2 1960(1)9. Schwartz B . Robbins H Chemical etching of silicon Ⅲ .A Temperature Study in the Acid System 1961(4)10. Steinert M . Acker J . Henbge A Esperimental studies on.the mechanism of wet chemical etching ofsilicon in HF/HNO3 mixtures 2005(12)11. Izidinov S O . SusKin A M. Gaponenko V I 查看详情 199012. Estreicher lsabelle E . Price James B Silicon metallographie etch 197813. Bogenschutz A F . Krusemark W Activation energiesin the chemical etching of semiconductors in HNO3-HFCH3COOH 196714. Hui Wing C How to prevent a runaway chemical reaction in the isotropic etching of silicon withHF/HNO3/COOH or HNA solution 200415. Lyrme Koker . Anja Wellner Laser-assisted formation of porous silicon in diverse fluoridesolutions:hexafluorosilicate deposition 2002(17)16. JCPDS No.7-217 197717. Monk D J. SoaneD S. Howe R T Determination of the etching kinetics for the hydrofluoricacid/silicon dioxide system 199318. Monk D J. Soane D S. Howe R T A review of the chemical reaction mechanism and kinetiecs forhydrofluoric acid etching of silicon dioxide for surface micromachining applications 199319. Kee Suk Nahm. Young Hun Seo. Hyung Jae Lee Formation mechanism of stains during Si etching reactionin HF-oxidizing agent-H2O solutions20. 陈寿椿 重要无机化学反应 199421. Kashiwagi Y . Shimokawa R. Yamanaka MHighly semitive etchats for delineation fo defects in single-and polycrystalline silicon materials 1996(12)22. Bogenschutz A F . Krusemark W. Locherer K H Actiuation energies in the chemical etching ofsemiconductors in HNO3HF-CH3COOH 196723. Kulkarni Milind S . Erk Henry F Acid-based etching of silicon wafers:mass-transfer and kineticeffects 2000(1)24. Kikuyama H. Waki M. Miyashita M A study of the dissolution state and the SiO2 etching reaction forHF solutions of extremely low concentration 1994相似文献 (3条)1.会议论文 安静 . 孙铁囤 . 刘志刚 . 汪建强 . 苦史伟 HF/HNO3/H2O体系中硅片的腐蚀过程 2006HF/HNO3/H2O体系在多晶硅太阳能电池制备中占有重要的地位 . 以前对于硅片在 HF/HNO3/H2O体系中的反应已经做了大量的研究 . 本文测量了富硝酸体系中不同的时刻的腐蚀速度 , 腐蚀溶液的温度和溶液中的氟离子浓度 , 从而对腐蚀反应的过程进行了相应的分析 . 实验结果表明腐蚀反应速度随时间的变化是腐蚀生成热、体系与外界热交换及溶液中的氟离子浓度共同作用的结果.2.会议论文 刘志刚 . 孙铁囤 . 安静 . 汪建强 . 苦史伟 . 徐秀琴 . 崔容强 影响硅片在酸液中腐蚀速度的因素 2006氢氟酸 (HF)/硝酸 (HNO3)/水 (H2O)体系对硅片的腐蚀非常复杂 , 腐蚀机理与酸液的配比有关 . 影响酸液腐蚀硅片的因素有酸液比例、溶液温度、稀释剂与助剂的添加、硅片表面状况、是否加搅拌等 . 通过改变反应液比例 , 控制反应液温度 , 添加合适稀释剂 , 加一定搅拌等方法可有效控制反应速度.3.学位论文 刘志刚 多晶硅太阳电池新腐蚀液的研究及其应用 2007能源是人类社会向前发展的基础 , 环境是人类可持续发展的必要条件 . 传统能源日益紧张 , 人们不断探求新的洁净能源 . 各种新能源都有其优劣 , 光伏发电作为新能源的一个分支 , 越来越引起人们的关注 . 最近几年 , 太阳能电池的产量以前所未有的速度增长 , 晶体硅电池依然占据市场的主流 , 其中多晶硅占据市场的 53﹪ . 在晶体硅电池 -制造工艺中 , 酸液腐蚀技术越来越多的应用于多晶硅太阳电池工业化生产 . 但酸液的自催化性使其在应用过程中出现可控性差、重复性差等问题 , 人们不得不用一些辅助设备以保证其大规模生产 , 增加了生产成本 . 本论文首次提出了用弱碱氨水 (MH· HO)控制氢氟酸(HF)/硝酸 (HNO)/水 (HO)体系腐蚀硅片速度的新思路 . 用正交试验的方法研究了新型腐蚀液 (HF/HNO/NH· Ho/HO体系 )中各成份对腐蚀速度的影响 , 氨水的加入并不影响 HF、 HNO、 HO在硅片腐蚀过程中所起的作用 . 重点讨论了氨水对腐蚀速度的影响 . 氨水含量增大的过程中, 腐蚀速度先增大后减小 . 定量计算了新型腐蚀液的成份 , 并将 Pitzer 理论应用于离子活度系数的计算 . 结合化学反应速度理论可以看出 , 氨水增大过程中HNO浓度和活度系数的减小是腐蚀速度降低的主要原因 . 通过比较腐蚀过程中铵离子的消耗量、硅片的消耗量和硝酸根的消耗量可以看出 , 硅片腐蚀过程中 , 硝酸铵 (NHNO)不断分解产生一氧化二氮 (NO)气体 , 这是本文得出的最重要的结论 . 建立了三相体系模型 , 大量 NO气体附着在硅片表面 , 起到气泡掩蔽作用 , 增加了硅腐蚀的动力学阻 . 而且 , 大量的 NO气体增加了 HF的传质阻 , 降低了腐蚀速度 . 另外 , 用气体搅拌模型讨论了 NO在升起的过程中起到的搅拌作用 . 气体搅拌降低了 HF的扩散阻力、 HF的浓度梯度及扩散层的厚度 , 增加了腐蚀速度 . 氨水体积增加的过程中 ,HNO的浓度及活度系数、 NO气体的阻止作用及 HF的扩散性质共同影响了硅片的腐蚀速度 . 研究了硅片腐蚀速度随时间的变化规律 . 硅片在酸液中的腐蚀速度与反应放热、体系与外界的交换热、溶液中的氟离子浓度有关 . 硝酸铵在腐蚀过程中的分解是造成 HF/HNO/HO体系和 HF/HNO/NH· HO/HO体系对硅片腐蚀情况不同的根本原因 . 将新型腐蚀液应用于多晶硅太阳能电池表面织构工艺 .NHNO不断分解产生的 NO气体有利于腐蚀坑结构的形成 . 得到的多晶硅表面均一 , 晶向依赖性小 . 与其它方法制备的多晶硅表面相比 , 虽然 300-1200nm波段范围内的反射率不是最低 , 但制备的电池性能最好 . 从电压、电流和填充因子等方面分析了电池性能不同的原因 . 新型腐蚀液在应用过程中稳定、可控性好、重复性好 , 不需要温控设备和循环设备 , 降低了生产成本 . 介绍了背腐蚀法分离 p-n结的原理 , 将新型腐蚀液应用于晶体硅太阳能电池背腐蚀技术 . 其对腐蚀速度的抑制作用 , 可有效消除腐蚀过程中对正面 n+层的破坏 . 设计了一种碱液腐蚀法 , 对电池背场进行检测 . 与等离子刻蚀方法比较 , 背腐蚀背场均一 , 长波的光谱响应较高 , 电池输出电压明显提高 . 背腐蚀法得到电池的背反射器平坦 , 长波反射后的光程减小 , 反射率降低 , 电流降低 . 从综合效果上来看 , 背腐蚀法得到的电池性能较等离子刻蚀法明显改善了 . 最后 , 本文提出了一些后续工作的建议 , 希望新型腐蚀液早日应用于晶体硅太阳能电池的工业化生产.本文链接： http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tynxb200803012.aspx下载时间： 2010年 3月 19日