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《多晶硅非平衡少数载流子扩散长度的理论计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、//第卷第期,−.0,&−太阳能学报/23,!!年月1!!人∀#∃%&%∋()∃%∗+∃∋)∗∗)&)∀∃多晶硅非平衡少数载流子扩散长度的理论计算赵新杰金国醉季秉厚4内蒙古大学5摘要考,虑到晶界效应可以将多晶硅中非平衡少数载流子的行为看作单晶硅中非平衡少数载流子。,7−一;3<的行为益加一个晶界作用的总效应由此用6389:3;方法计算了多晶硅非平衡少数载流子扩散长度。计算与实验结果吻。合己=>兰,一、1皿「刁,,、、由于太阳电池低成本化的要求多晶硅材料日益受到人们的重视林安中施杏娣唐。。一?〕∗;厚舜等先后用不同的
2、方法制备了用于太阳电池的多晶硅材料≅−首先提出多晶硅中载。、、,流子输运理论的>ΑΒ2ΧΧ2Δ等人利用杂质分凝载流子陷阱载流子散射联合机制讨论>∗8Β∗ΕΒ−≅≅Φ<闰,了多晶硅的电导问题/39利用双势垒模型对有效迁移率作了计算其他一些作者应用扩散理论解释了一些多晶硅的电学特性4Γ,Η5−7−389一:;,,,本文应用63;<模型叨根据多晶硅的实际情况在相应的简化后计算了多晶硅中非平衡少数载流子的扩散长度。。计算与实验结果吻合、二理论分析与计算,、,,众所周知多晶硅是由大小一定晶向基本相同的晶粒由晶界结合而成因此多晶硅中非平衡
3、少数载流子的行为可以看作单晶硅中非平衡少数载流子的行为叠加一个多晶硅晶界。作用的总效应单晶硅中非平衡少数载流子浓度随位置的分布为〔.5加坛叭片45+。式4.5中为单晶硅少子扩散长度不妨先假设多晶硅晶界作用使非平衡少数载流子浓度随位置的变化为乙3.,Ι乙。Κ54Λ5笔ϑ4,那么多晶硅中非平衡少数载流子浓度随位置的变化关系为Μ。Ι乙。。;一4Κ54?5登Ν本文0!Ο年Π月日收到Λ太阳能学报0卷,,,Θ。3,在一般情况下非平衡少数载流子的数目不很大所以它应遵守.≅ΡΧ23统计分布,,即少数载流子集中在导带中能量较低的能级上近似
4、地认为导带的能级是连续分布的因此,,,少数载流子的能量近似相等这样就可以用单粒子模型近似地处理这个多体问题式。4Λ5中的ϑ4Σ5应该是这个粒子在只考虑晶界作用下的几率密度分布−,、根据多晶硅晶界的双∗ΕΒ≅Φ<模型叫我们近似地认为晶界的作用是高为,宽为Τ的,5。势垒且它们是周期性地分布的4图,。为方便起见我们讨论一维情况ΚΚ32,45Ι,4Υ54Π53,式4Π5中为整数且「4ΚΩ∀Κ。ς45Ι土ς4Ξ5Κ一Τ4Ω67−389一:;33;<,−;,利用模型依Θ.Β定理波函数可以写为砂4Κ;￡6Σ“4Κ55Ι4Ο5将式4Ξ54Ο
5、5代入∗;Β7ΟΔ839;7方程可得ΜΨΜΚ−;8‘2一尺,‘。;一萝‘“Υ‘,Σ45Ι∃Υ刀图晶界势垒的作用ΚΩ∀4Γ25《“ΛΚ−;‘一‘6,‘;一‘6,‘Κ45Ι;夕Υ几夕“一西4Ω−4ΓΤ52,式4Γ54ΓΤ5中Ζ−%,Λ爪2Ζ妒Ι[护尸Ι,[参一Μ利用连接条件可得‘。。33∃ΥΘΙ∀Υ刀4!5。3。。4仪一65∃一∴4口Υ65ΘΙ4召一艺65∀一4刀Υ865]405。“““一‘’‘。”一“2’‘。“一‘一’‘“‘千’‘∃Υ”“一∀夕“Υ]夕“45⊥−;宕‘“一尺,“2−;一宕‘2Υ6,“∴42一65∃一84
6、Υ65Θ。。一一76,‘;Υ‘尺,吞二4刀一‘65∀明一4刀Υ8尤5]−明45Μ由上述方程可得。2“‘“‘”一‘‘一‘尺“,,一4刀Υ85〔一声〕/一/_3二二二_二,___二_二二__丁面产二__二二二,/⎯_7反厂二31」二一一六一二了飞4Λ5“一’“’_Μ悄82;一尸几_一;一儿一」式4Λ5中2;ΙΥΤ,,、2,显然若Θ满足式4Λ5则式4Ο54Γ5表示的是整个多晶硅的波函数则有ΚΚαΚ−−−。‘““尾−;一‘““‘ϑ45Ι少45沪45Ι∃∃吉ΥΘΘ吉Υ∃Θ吉Υ∃吉Θ?5Μ由式4Λ5可得;一ΛΤ;_。−−Υ
7、月一Λ;−Η46一62一2Ε5一5ΘΘ吉Ι∃∃吉;一ΛΤ。_Τ;−Η4Π5.Υ夕一Ζ2Υ2令期Μ多晶硅非平衡少数载流子扩散长度的理论计算赵新杰等·‘’““。‘’“‘Α一‘∃Θ“Υ∃“Θ一,志.Π2Η83Ζ24∀一Κ2Ζ。一Λ件乙;一夕“Λ。Ξ22;刀54产Υ5〔.Υ一4兀Υ5〕⊥2’。−Μ2;Κ;一夕吞∀−Η22Ζ∀−Η;Κ一Λ4尸一5Ζ4一5ΥΖ人β_Λ4少一54一Ζ5一2Μ832;Κ;一Λ夕‘2Μ3Λ2Κ2Ζ。−Μ2ΚΠ刀4一Ζ5」一〔Π刀8ΥΛ4产一5Λ〕χ4Ξ5Μ令Ζ2刀2ΖΗ83,,Λ2Ζ2ΖΕ−Η,[少ΥΙ
8、刀一[尸ΥΙ4Ο5则有;−Η岁2;Κ。一口Τ;−Η2;−Η少2;Κ;一Λ夕Τ;−Η2Κ一Λ〔ΥΖ4一5〕ΥΠ6〔Υ4一Ζ54Ζ5ΑΙ.Υ;一“夕Τ;一口吞Λ;−Η22口卜卜一46Υ54Γ5。、Θ、、Μ由式4!54054545中∃∀]有非零解的条件4其系数行列式为
