一種硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)方法與系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)方法與系統(tǒng)。所述方法由正弦規(guī)律調(diào)制808nm半導(dǎo)體激光激勵(lì)、短波紅外探測(cè)器采集少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)及發(fā)光信號(hào)鎖相處理與少數(shù)載流子運(yùn)輸參數(shù)分析三個(gè)步驟組成；所述系統(tǒng)包括激光激勵(lì)裝置、函數(shù)發(fā)生器、短波紅外探測(cè)器、鎖相放大器及計(jì)算機(jī)。本發(fā)明應(yīng)用短波紅外探測(cè)技術(shù)與信號(hào)采集及鎖相處理技術(shù)得到調(diào)制激光誘發(fā)半導(dǎo)體硅片與硅基太陽(yáng)能電池的載流子輻射復(fù)合發(fā)光的頻域響應(yīng)特性，利用少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光頻響特性分析得到少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)，這是一種快速、準(zhǔn)確及全面獲取少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)的無(wú)損檢測(cè)方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)方法與系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硅片半導(dǎo)體材料與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸參數(shù)的無(wú)損檢測(cè)方法，尤其涉及一種基于調(diào)制激光激發(fā)少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光檢測(cè)硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子輸運(yùn)特性參數(shù)(少數(shù)載流子平均壽命τ、擴(kuò)散系數(shù)隊(duì)前后表面復(fù)合速率5>、兄)的無(wú)損檢測(cè)新方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新型半導(dǎo)體材料制備和先進(jìn)太陽(yáng)能電池制造技術(shù)的發(fā)展，高性能、高轉(zhuǎn)化效率的太陽(yáng)能電池需求不斷增大，現(xiàn)代太陽(yáng)能電池工業(yè)需求已達(dá)到GW量級(jí)。半導(dǎo)體材料制備與太陽(yáng)能電池的制造和質(zhì)量控制與評(píng)價(jià)已成為關(guān)鍵問(wèn)題。眾所周知，半導(dǎo)體材料或太陽(yáng)能電池吸收光子產(chǎn)生少數(shù)載流子的傳輸特性參數(shù)(少數(shù)載流子平均壽命、擴(kuò)散系數(shù)(率)及表面復(fù)合速率等)直接決定了太陽(yáng)能電池的性能和效率。
[0003]目前代表性的半導(dǎo)體硅片少數(shù)載流子平均壽命與擴(kuò)散長(zhǎng)度的檢測(cè)方法主要有電致發(fā)光檢測(cè)(EU、光致發(fā)光檢測(cè)(PU、光電導(dǎo)衰減檢測(cè)(PCD)及光熱輻射檢測(cè)(PTR)等。電致發(fā)光檢測(cè)(EL) —般適用于硅基太陽(yáng)能電池片的少數(shù)載流子平均壽命與少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度的檢測(cè)，該方法具有快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，但需要硅基太陽(yáng)能電池片帶有電極進(jìn)行接觸施加偏置電壓，而易于對(duì)太陽(yáng)能電池片造成破壞，且無(wú)法對(duì)半導(dǎo)體硅片的少數(shù)載流子傳輸特性進(jìn)行檢測(cè)。光電導(dǎo)衰減檢測(cè)(PCD)是一種準(zhǔn)確快速、非接觸的檢測(cè)半導(dǎo)體硅片少數(shù)載流子平均壽命的檢測(cè)方法，該方法對(duì)待測(cè)樣品形狀、尺寸和電阻率有一定要求，PCD不能對(duì)太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)，當(dāng)半導(dǎo)體硅片的少數(shù)載流子平均壽命較短時(shí)，需要采樣頻率更高的電子設(shè)備記錄光脈沖和光電導(dǎo)衰減信號(hào)，其靈敏度較低。光致發(fā)光檢測(cè)(PL)是一種快速、非接觸檢測(cè)半導(dǎo)體硅片的少數(shù)載流子壽命的檢測(cè)方法，該方法可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體硅片少數(shù)載流子壽命分布的快速檢測(cè)，但該方法難于實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)的檢測(cè)。光熱輻射檢測(cè)技術(shù)(PTR)是一種非接觸的無(wú)損檢測(cè)方法，可用于高溫、強(qiáng)放射性等惡劣或危險(xiǎn)環(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)，用于半導(dǎo)體硅片少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)時(shí)計(jì)算量大，分析復(fù)雜，對(duì)少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)的檢測(cè)靈敏度低。
[0004]盡管目前存在了基本成熟的少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)的檢測(cè)方法，這些方法各有所長(zhǎng)，也各有其局限性。調(diào)制激光誘發(fā)少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光檢測(cè)技術(shù)具有非接觸、分析簡(jiǎn)單、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)的檢測(cè)，不受樣件形狀、尺寸及電阻率的限制。因此，實(shí)現(xiàn)全面可靠的調(diào)制激光誘發(fā)少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光檢測(cè)硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于調(diào)制激光誘發(fā)載流子輻射復(fù)合發(fā)光檢測(cè)半導(dǎo)體硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)的無(wú)損檢測(cè)方法，應(yīng)用短波紅外探測(cè)技術(shù)與信號(hào)采集及鎖相處理技術(shù)得到調(diào)制激光誘發(fā)半導(dǎo)體硅片與硅基太陽(yáng)能電池的載流子輻射復(fù)合發(fā)光的頻域響應(yīng)特性，利用少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光頻響特性分析得到少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)，這是一種快速、準(zhǔn)確及全面獲取少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)的無(wú)損檢測(cè)方法。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)方法，由正弦規(guī)律調(diào)制808nm半導(dǎo)體激光激勵(lì)、短波紅外探測(cè)器采集少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)及發(fā)光信號(hào)鎖相處理與少數(shù)載流子運(yùn)輸參數(shù)分析三個(gè)步驟組成，具體步驟如下:
首先，將函數(shù)發(fā)生器的輸出端通過(guò)信號(hào)線與半導(dǎo)體激光器電源的弱信號(hào)輸入端相連，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器輸出的激光光強(qiáng)按照正弦規(guī)律變化，通過(guò)聚焦鏡和反射鏡使半導(dǎo)體激光器輸出的調(diào)制激光在激發(fā)離軸拋物鏡的焦點(diǎn)位置聚焦，并激發(fā)焦點(diǎn)位置處的硅片或硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)生非平衡少數(shù)載流子密度波，同時(shí)非平衡少數(shù)載流子通過(guò)輻射復(fù)合而發(fā)光。
[0007]其次，將IOOOnm長(zhǎng)通濾波片放置在短波紅外探測(cè)器的前端，短波紅外探測(cè)器固定在三維微位移調(diào)節(jié)臺(tái)上，調(diào)節(jié)三維微位移臺(tái)的水平與垂直運(yùn)動(dòng)，使短波紅外探測(cè)器移至采集離軸拋物鏡的焦點(diǎn)位置。激發(fā)離軸拋物鏡將非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)出的光反射到采集離軸拋物鏡并聚焦，激發(fā)離軸拋物鏡軸線與采集離軸拋物鏡軸線完全重合，且采集離軸拋物鏡的直徑大于激發(fā)離軸拋物鏡的直徑。非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)出的光聚焦后通過(guò)IOOOnm長(zhǎng)通濾波片被短波紅外探測(cè)器收集。
[0008]最后，短波紅外探測(cè)器將光電轉(zhuǎn)換信號(hào)放大后通過(guò)信號(hào)線與鎖相放大器的測(cè)量輸入端相連，函數(shù)發(fā)生器輸出端用信號(hào)線與鎖相放大器參考信號(hào)輸入端相連，由鎖相放大器完成正弦調(diào)制半導(dǎo)體激光光強(qiáng)激勵(lì)下的非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的幅值與相位計(jì)算，通過(guò)對(duì)非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的頻響特性進(jìn)行分析，計(jì)算少數(shù)載流子輸運(yùn)參數(shù)(少數(shù)載流子平均壽命τ、擴(kuò)散系數(shù)久前后表面復(fù)合速率5>、兄)。
[0009]本發(fā)明中，采用波長(zhǎng)808nm的半導(dǎo)體激光器作為激勵(lì)源，最大調(diào)制頻率為200KHz，調(diào)制激光經(jīng)過(guò)聚焦鏡與反射鏡聚焦到激發(fā)離軸拋物鏡的焦點(diǎn)，并激發(fā)樣件產(chǎn)生非平衡少數(shù)載流子密度波。
[0010]本發(fā)明中，采用短波紅外探測(cè)器，波長(zhǎng)響應(yīng)范圍為900nm-1700nm，在紅外探測(cè)前端加一個(gè)IOOOnm長(zhǎng)通濾波片阻止樣件反射的激光進(jìn)入紅外探測(cè)器。紅外探測(cè)器固定在三維微位移臺(tái)上，通過(guò)調(diào)節(jié)微位移臺(tái)的水平與垂直運(yùn)動(dòng)，使紅外探測(cè)器處于采集離軸拋物鏡的焦點(diǎn)位置。
[0011]本發(fā)明中，調(diào)制激光通過(guò)激發(fā)離軸拋物鏡的加工小孔聚焦到激發(fā)離軸拋物鏡的焦點(diǎn)。
[0012]本發(fā)明中，采用計(jì)算機(jī)編程完成函數(shù)發(fā)生器與數(shù)字鎖相放大器參數(shù)設(shè)置、計(jì)算結(jié)果的采集與保存及少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)分析，實(shí)現(xiàn)硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性的無(wú)損檢測(cè)。
[0013]一種硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)系統(tǒng)，包括激光激勵(lì)裝置、函數(shù)發(fā)生器、短波紅外探測(cè)器、鎖相放大器及計(jì)算機(jī)，其中:
所述激光激勵(lì)裝置用以實(shí)現(xiàn)激光激發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)生少數(shù)載流子，它包括半導(dǎo)體激光器、聚焦鏡、反射鏡、激發(fā)離軸拋物鏡與采集離軸拋物鏡，所述半導(dǎo)體激光器輸出激光通過(guò)聚焦鏡和反射鏡聚焦在激發(fā)離軸拋物鏡焦點(diǎn)位置，采集離軸拋物鏡與激發(fā)離軸拋物鏡保持同軸,且采集離軸拋物鏡直徑大于激發(fā)離軸拋物鏡直徑；
所述函數(shù)發(fā)生器用以產(chǎn)生調(diào)制激勵(lì)信號(hào)；
所述短波紅外探測(cè)器前端帶有IOOOnm長(zhǎng)通濾波片用以探測(cè)少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)，IOOOnm長(zhǎng)通濾波片用以消除激勵(lì)激光的影響；
所述鎖相放大器用以進(jìn)行調(diào)制激勵(lì)信號(hào)與少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)的鎖相運(yùn)算，得到少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)的幅值與相位；
所述計(jì)算機(jī)用以編程分析少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)的幅頻與相頻響應(yīng)特性，計(jì)算得到少數(shù)載流子傳輸參數(shù)。
[0014]本發(fā)明利用調(diào)制激光誘發(fā)少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的頻響特性實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性的無(wú)損檢測(cè)的方法，該方法是一種利用鎖相運(yùn)算提取調(diào)制激光誘發(fā)少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的幅頻與相頻響應(yīng)特性對(duì)少數(shù)載流子傳輸特性并進(jìn)行分析的方法，它結(jié)合了微弱信號(hào)處理技術(shù)與信息處理技術(shù)的長(zhǎng)處，可直接檢測(cè)半導(dǎo)體硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸參數(shù)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)示意圖；
圖2為調(diào)制激光聚焦調(diào)整示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不局限于此，凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0017]【具體實(shí)施方式】一:如圖1所示，本實(shí)施方式提供的半導(dǎo)體硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸參數(shù)的無(wú)損檢測(cè)方法是利用計(jì)算機(jī)軟件采集并處理調(diào)制激光誘發(fā)少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的頻響特性而實(shí)現(xiàn)少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)的。圖中，函數(shù)發(fā)生器14的輸出端與半導(dǎo)體激光器I的電源弱信號(hào)輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)線10相連，使半導(dǎo)體激光器I輸出的激光光強(qiáng)按照正弦規(guī)律變化，同時(shí)通過(guò)聚焦鏡2和反射鏡3使調(diào)制激光在激發(fā)離軸拋物鏡4的焦點(diǎn)位置聚焦，并激發(fā)焦點(diǎn)位置處的硅片或硅太陽(yáng)能電池5產(chǎn)生非平衡少數(shù)載流子密度波。IOOOnm長(zhǎng)通濾波片6放置在短波紅外探測(cè)器7的前端，短波紅外探測(cè)器7固定在三維微位移調(diào)節(jié)臺(tái)8上，調(diào)節(jié)三維微位移臺(tái)8的水平與垂直運(yùn)動(dòng)，使短波紅外探測(cè)器7移至采集離軸拋物鏡9的焦點(diǎn)位置。激發(fā)離軸拋物鏡4將非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)出的光反射到采集離軸拋物鏡9并聚焦，保證激發(fā)離軸拋物鏡4軸線與采集離軸拋物鏡9軸線完全重合，且采集離軸拋物鏡9的直徑大于激發(fā)離軸拋物鏡4的直徑。非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)出的光聚焦后通過(guò)IOOOnm長(zhǎng)通濾波片6被短波紅外探測(cè)器7收集并將光電轉(zhuǎn)換信號(hào)放大后輸入到鎖相放大器13的測(cè)量輸入端，同時(shí)函數(shù)發(fā)生器14輸出信號(hào)輸入到鎖相放大器13的參考信號(hào)輸入端，鎖相放大器13完成正弦調(diào)制半導(dǎo)體激光光強(qiáng)激勵(lì)下的非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的幅值與相位計(jì)算，通過(guò)對(duì)非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的頻響特性進(jìn)行分析，計(jì)算少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體硅片及硅基太陽(yáng)能電池少數(shù)載流子傳輸特性的可靠準(zhǔn)確檢測(cè)。
[0018]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式結(jié)合圖1-2對(duì)半導(dǎo)體硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸參數(shù)的無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行闡述。所述檢測(cè)方法具體實(shí)施包括三個(gè)部分:正弦規(guī)律調(diào)制808nm半導(dǎo)體激光激勵(lì)、短波紅外探測(cè)器采集少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)和發(fā)光信號(hào)鎖相運(yùn)算處理與少數(shù)載流子傳輸參數(shù)分析，具體步驟如下:
[0019]一、正弦規(guī)律調(diào)制808nm半導(dǎo)體激光激勵(lì)步驟
步驟1:將函數(shù)發(fā)生器14輸出端與半導(dǎo)體激光器I電源的控制端口連接；
步驟2:調(diào)制激光經(jīng)過(guò)聚焦鏡2在反射鏡3處聚焦；
步驟3:聚焦后調(diào)制激光經(jīng)過(guò)加工孔到達(dá)激發(fā)離軸拋物鏡4的焦點(diǎn)處激發(fā)少數(shù)載流子(如圖2所示)。
二、短波紅外探測(cè)器采集少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)步驟
步驟1:調(diào)制激光誘發(fā)的少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光經(jīng)過(guò)激發(fā)離軸拋物鏡5采集后轉(zhuǎn)移到采集離軸拋物鏡9，并聚焦在采集離軸拋物鏡9的焦點(diǎn)位置；
步驟2:1OOOnm長(zhǎng)通濾波片6放置在短波紅外探測(cè)器7的前端；
步驟3:短波紅外探測(cè)器7固定在三維微位移臺(tái)8上，調(diào)整三維微位移臺(tái)8的水平與垂直運(yùn)動(dòng)，使短波紅外探測(cè)器7位于采集離軸拋物鏡9的焦點(diǎn)位置探測(cè)少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)。
[0020]三、發(fā)光信號(hào)鎖相運(yùn)算處理與少數(shù)載流子傳輸參數(shù)分析步驟
步驟1:短波紅外探測(cè)器7的信號(hào)輸出端通過(guò)第一信號(hào)線11與鎖相放大器13的測(cè)量信號(hào)輸入端相連；
步驟2:函數(shù)發(fā)生器14的信號(hào)輸出端用第二信號(hào)線12與鎖相放大器13的參考信號(hào)輸入端相連；
步驟3:鎖相放大器13完成少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)的幅值與相位的計(jì)算；
步驟4:利用計(jì)算機(jī)15編程對(duì)鎖相放大器13的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行采集與保存及少數(shù)載流子傳輸特性參數(shù)進(jìn)行分析。
[0021]四、輸運(yùn)參數(shù)測(cè)量實(shí)例
為了說(shuō)明該方法的實(shí)際檢測(cè)效果，進(jìn)行了硅片的少數(shù)載流子平均壽命的檢測(cè)。
[0022]單晶硅片少數(shù)載流子平均壽命檢測(cè):采用尺寸為Φ40_的硅片，激光光源激勵(lì)參數(shù):功率60mW，激光光斑直徑0.2mm，調(diào)制頻率范圍Ι0Hz-100ΚΗz ;鎖相放大器時(shí)間常數(shù)ls，延時(shí)時(shí)間5s。
[0023]檢測(cè)結(jié)果為:
通過(guò)本實(shí)施方式提供的方法檢測(cè)硅片的少數(shù)載流子平均壽命t=6.56μ s，利用SintonWCT-120少數(shù)載流子壽命探測(cè)器檢測(cè)的該硅片的少數(shù)載流子平均壽命τ =6.72 μ s, 二者偏差〈3%。
【權(quán)利要求】
1.一種硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)方法，其特征在于所述方法步驟如下: 首先，將函數(shù)發(fā)生器的輸出端通過(guò)信號(hào)線與半導(dǎo)體激光器電源的弱信號(hào)輸入端相連，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器輸出的激光光強(qiáng)按照正弦規(guī)律變化，通過(guò)聚焦鏡和反射鏡使半導(dǎo)體激光器輸出的調(diào)制激光在激發(fā)離軸拋物鏡的焦點(diǎn)位置聚焦，并激發(fā)焦點(diǎn)位置處的硅片或硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)生非平衡少數(shù)載流子密度波，同時(shí)非平衡少數(shù)載流子通過(guò)輻射復(fù)合而發(fā)光； 其次，將IOOOnm長(zhǎng)通濾波片放置在短波紅外探測(cè)器的前端，短波紅外探測(cè)器固定在三維微位移調(diào)節(jié)臺(tái)上，調(diào)節(jié)三維微位移臺(tái)的水平與垂直運(yùn)動(dòng)，使短波紅外探測(cè)器移至采集離軸拋物鏡的焦點(diǎn)位置；激發(fā)離軸拋物鏡將非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)出的光反射到采集離軸拋物鏡并聚焦；非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)出的光聚焦后通過(guò)IOOOnm長(zhǎng)通濾波片被短波紅外探測(cè)器收集； 最后，短波紅外探測(cè)器將光電轉(zhuǎn)換信號(hào)放大后通過(guò)信號(hào)線與鎖相放大器的測(cè)量輸入端相連，函數(shù)發(fā)生器輸出端用信號(hào)線與鎖相放大器參考信號(hào)輸入端相連，由鎖相放大器完成正弦調(diào)制半導(dǎo)體激光光強(qiáng)激勵(lì)下的非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的幅值與相位計(jì)算，通過(guò)對(duì)非平衡少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光的頻響特性進(jìn)行分析，計(jì)算少數(shù)載流子輸運(yùn)參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)方法，其特征在于所述激發(fā)離軸拋物鏡軸線與采集離軸拋物鏡軸線完全重合，且采集離軸拋物鏡的直徑大于激發(fā)離軸拋物鏡的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)方法，其特征在于所述半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)為808nm，最大調(diào)制頻率為200KHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片與硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)方法，其特征在于所述短波紅外探測(cè)器的波長(zhǎng)響應(yīng)范圍為900nm-1700nm。
5.一種硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括激光激勵(lì)裝置、函數(shù)發(fā)生器、短波紅外探測(cè)器、鎖相放大器及計(jì)算機(jī)，其中: 所述激光激勵(lì)裝置用以實(shí)現(xiàn)激光激發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)生少數(shù)載流子； 所述函數(shù)發(fā)生器用以產(chǎn)生調(diào)制激勵(lì)信號(hào)； 所述短波紅外探測(cè)器前端帶有IOOOnm長(zhǎng)通濾波片用以探測(cè)少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)，IOOOnm長(zhǎng)通濾波片用以消除激勵(lì)激光的影響； 所述鎖相放大器用以進(jìn)行調(diào)制激勵(lì)信號(hào)與少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)的鎖相運(yùn)算，得到少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)的幅值與相位； 所述計(jì)算機(jī)用以編程分析少數(shù)載流子輻射復(fù)合發(fā)光信號(hào)的幅頻與相頻響應(yīng)特性，計(jì)算得到少數(shù)載流子傳輸參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述激光激勵(lì)裝置包括半導(dǎo)體激光器、聚焦鏡、反射鏡、激發(fā)離軸拋物鏡與采集離軸拋物鏡，所述半導(dǎo)體激光器輸出激光通過(guò)聚焦鏡和反射鏡聚焦在激發(fā)離軸拋物鏡焦點(diǎn)位置，采集離軸拋物鏡與激發(fā)離軸拋物鏡保持同軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片及硅基太陽(yáng)能電池的少數(shù)載流子傳輸特性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述采集離軸拋物鏡直徑大于激發(fā)離軸拋物鏡直徑。
【文檔編號(hào)】H02S50/10GK103929128SQ201410161986
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】劉俊巖, 王揚(yáng), 秦雷, 宋鵬 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)