上海晶技电子材料有限公司LT-100C寿命仪与匈牙利SemilabWT-1000的测试对比
发表于:2012-04-21 16:34:04
来源:www.solarbe.com作者:郭盘
太阳能产业的发展,从开始规模生产到现在有六、七个年头,从无序生产逐步过渡到有序生产,产品也逐步标准化。国家也组织各行业的企业参加研究和制定我国硅材料、太阳能电池、组件等产品标准。这些都是太阳能产业健康生产和发展的需要和保证。但是在制定这些产品标准同时,必须有相应的测试标准和测试手段来衡量和保证,才能实现产品标准的应用。作为太阳能电池的硅材料来讲,其和半导体硅材料有相同点,也有所不同之处。主要是其参数要求不一样,这就给硅材料测试带来新的课题。对测试仪器要求也不一样。太阳能电池的研究已有几十年历史,但太阳能产业是新的产业,其大规模生产时间不长,所以一些产品的标准还需要重新制定和修改完善。要结合企业实际生产和使用情况加以完善。
仅从太阳能产业的硅材料来说,全国正组织对硅多晶、硅单晶、铸锭硅多晶、单晶硅片、铸锭多晶硅片的标准进行研讨和制定工作。可以说这些材料标准在研讨和制定过程中遇到许多新问题。
例如在研究和制定硅单晶标准时,各企业反映,目前使用的少子寿命仪,对单晶少子寿命测试存在着一些问题。一是操作复杂,二是准确性差,三是浪费大,四是复检难。没有半导体硅材料那样(因为半导体硅材料是高寿命材料)目前大多数生产太阳能硅材料厂家都使用匈牙利的WT-1000b型的测试仪,其要求是2mm厚抛光片,钝化测试。这也是符合国际上标准的,但要生产单位每根都要做抛光和钝化测试,不但操作繁琐,而且操作严谨,不一定能达到抛光和钝化的要求,测出结果不一定代表体寿命相互之间误差较大。并且浪费很大产品复检很难。在这种情况下,就考虑太阳能硅材料少子寿命测试操作要简便又基本能代表体寿命。因此,广州市昆德科技有限公司就研制出LT-100C数字式硅单晶少子寿命仪。为了验证进行了对比测试试验。
一、太阳能级硅单晶少子寿命对比测试仪器:使用广州市昆德科技有限公司生产的LT-100C数字式硅单晶少子寿命仪和SemilabWT-1000b少子寿命仪,
二、太阳能级硅单晶少子寿命对比测试样品:直拉太阳能级硅单晶棒,长度:100mm电阻率:1-3Ωcm,型号:P型,直拉:Φ150mm
三、太阳能级硅单晶少子寿命对比测试要求:
⑴样品测试点位置要固定,
⑵样品测试面位置要固定,
⑶硅片和棒测试面,点都相同。
四、对比测试步骤:
⑴先用广州昆德生产的LT-100C数字式硅单晶少子寿命测试仪测单晶棒二个切削断面少子寿命,测试点为四条棱线位置,离边缘10mm处各一点,中心位置一点,一个断面共测五点。见表一
⑵再用匈牙利的WT-1000b型的测试仪在上述测试相同测试面上相同测试点上测试,也是测五点。见表二
⑶将单晶棒两端各切一片,厚度为2mm,
⑷用WT-1000b在所切下二硅片上,在以上测试的相同测试面,相同测试点上进行测试。见表三
⑸将二硅片进行化学抛光,
⑹在二片硅片抛光后,用WT-1000b在上述测试相同的测试面和相同的测试点上进行测试。见表四
⑺用WT-1000b在二片抛光硅片在碘酒中钝化测试,也是在上述测试相同的测试面、相同的测试点上进行测试。见表五
⑻把抛光片钝化洗干净,用WT-1000b在上述测试的相同测试面、相同测试点上测试。见表六
五、测试结果
表一
表二
表三
表四
表五
表六
六、讨论
㈠用同一根单晶棒在同一测试面同一测试点上做对比测试,广州昆德科技有限公司LT-100C数字式硅单晶少子寿命测试仪直接在硅单晶棒切割面上测出少子寿命值,比匈牙利SemilabWT-1000b用2mm厚的抛光硅片在碘酒中钝化测出少子寿命值高出2-5μs。可能硅片抛光表面已及钝化过程中影响造成,这说明用广州市昆德科技有限公司LT-100C数字式少子寿命仪直接测试硅单晶棒切割面是可以得到同样结果。可以更接近判断单晶少子体寿命值高低的,是可以作为太阳能级单晶生产厂家和供购直接检验仪器。
㈡广州昆德科技有限公司生产的LT-100C数字式少子寿命仪,直接在单晶棒切割面测试,这就省去切片、抛光、钝化等步骤,大大节省人力和时间,同时各供购双方方便检验。
㈢广州昆德生产的LT-100C数字式少子寿命仪,直接测单晶硅棒切割面,不需要做钝化测试,大大节约了硅材料。以Φ150mm直径来计算,每片2mm厚硅片重量约82g,一根单晶头尾各切一片那么就要浪费164g单晶。特别是单晶少子寿命属于常规检验项目,必须炉炉测试。作为供需双方产品抽验和复检,钝化测试更是不方便和浪费。
仅从太阳能产业的硅材料来说,全国正组织对硅多晶、硅单晶、铸锭硅多晶、单晶硅片、铸锭多晶硅片的标准进行研讨和制定工作。可以说这些材料标准在研讨和制定过程中遇到许多新问题。
例如在研究和制定硅单晶标准时,各企业反映,目前使用的少子寿命仪,对单晶少子寿命测试存在着一些问题。一是操作复杂,二是准确性差,三是浪费大,四是复检难。没有半导体硅材料那样(因为半导体硅材料是高寿命材料)目前大多数生产太阳能硅材料厂家都使用匈牙利的WT-1000b型的测试仪,其要求是2mm厚抛光片,钝化测试。这也是符合国际上标准的,但要生产单位每根都要做抛光和钝化测试,不但操作繁琐,而且操作严谨,不一定能达到抛光和钝化的要求,测出结果不一定代表体寿命相互之间误差较大。并且浪费很大产品复检很难。在这种情况下,就考虑太阳能硅材料少子寿命测试操作要简便又基本能代表体寿命。因此,广州市昆德科技有限公司就研制出LT-100C数字式硅单晶少子寿命仪。为了验证进行了对比测试试验。
一、太阳能级硅单晶少子寿命对比测试仪器:使用广州市昆德科技有限公司生产的LT-100C数字式硅单晶少子寿命仪和SemilabWT-1000b少子寿命仪,
二、太阳能级硅单晶少子寿命对比测试样品:直拉太阳能级硅单晶棒,长度:100mm电阻率:1-3Ωcm,型号:P型,直拉:Φ150mm
三、太阳能级硅单晶少子寿命对比测试要求:
⑴样品测试点位置要固定,
⑵样品测试面位置要固定,
⑶硅片和棒测试面,点都相同。
四、对比测试步骤:
⑴先用广州昆德生产的LT-100C数字式硅单晶少子寿命测试仪测单晶棒二个切削断面少子寿命,测试点为四条棱线位置,离边缘10mm处各一点,中心位置一点,一个断面共测五点。见表一
⑵再用匈牙利的WT-1000b型的测试仪在上述测试相同测试面上相同测试点上测试,也是测五点。见表二
⑶将单晶棒两端各切一片,厚度为2mm,
⑷用WT-1000b在所切下二硅片上,在以上测试的相同测试面,相同测试点上进行测试。见表三
⑸将二硅片进行化学抛光,
⑹在二片硅片抛光后,用WT-1000b在上述测试相同的测试面和相同的测试点上进行测试。见表四
⑺用WT-1000b在二片抛光硅片在碘酒中钝化测试,也是在上述测试相同的测试面、相同的测试点上进行测试。见表五
⑻把抛光片钝化洗干净,用WT-1000b在上述测试的相同测试面、相同测试点上测试。见表六
五、测试结果
表一
1
|
2
|
3
|
4
|
5(中心)
|
|
头
|
13
|
15
|
15
|
17
|
12
|
尾
|
20
|
18
|
17
|
16
|
15
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5(中心)
|
|
头
|
3.79
|
3.45
|
3.54
|
3.43
|
3.51
|
尾
|
3.77
|
3.41
|
3.56
|
4.08
|
4.00
|
表三
1
|
2
|
3
|
4
|
5(中心)
|
|
头
|
3.86
|
3.68
|
3.46
|
3.23
|
3.39
|
尾
|
4.09
|
4.09
|
3.87
|
4.16
|
3.75
|
表四
1
|
2
|
3
|
4
|
5(中心)
|
|
头
|
4.61
|
4.53
|
5.19
|
4.71
|
9.09
|
尾
|
10.24
|
4.56
|
4.25
|
4.34
|
10.39
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5(中心)
|
|
头
|
12.07
|
11.17
|
13.03
|
13.95
|
12.27
|
尾
|
11.84
|
10.32
|
14.21
|
15.78
|
表六
1
|
2
|
3
|
4
|
5(中心)
|
|
头
|
4.68
|
5.3
|
4.75
|
4.95
|
8.91
|
尾
|
10.68
|
4.7
|
4.23
|
4.56
|
10.62
|
六、讨论
㈠用同一根单晶棒在同一测试面同一测试点上做对比测试,广州昆德科技有限公司LT-100C数字式硅单晶少子寿命测试仪直接在硅单晶棒切割面上测出少子寿命值,比匈牙利SemilabWT-1000b用2mm厚的抛光硅片在碘酒中钝化测出少子寿命值高出2-5μs。可能硅片抛光表面已及钝化过程中影响造成,这说明用广州市昆德科技有限公司LT-100C数字式少子寿命仪直接测试硅单晶棒切割面是可以得到同样结果。可以更接近判断单晶少子体寿命值高低的,是可以作为太阳能级单晶生产厂家和供购直接检验仪器。
㈡广州昆德科技有限公司生产的LT-100C数字式少子寿命仪,直接在单晶棒切割面测试,这就省去切片、抛光、钝化等步骤,大大节省人力和时间,同时各供购双方方便检验。
㈢广州昆德生产的LT-100C数字式少子寿命仪,直接测单晶硅棒切割面,不需要做钝化测试,大大节约了硅材料。以Φ150mm直径来计算,每片2mm厚硅片重量约82g,一根单晶头尾各切一片那么就要浪费164g单晶。特别是单晶少子寿命属于常规检验项目,必须炉炉测试。作为供需双方产品抽验和复检,钝化测试更是不方便和浪费。
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