研究目的
探索热丝化学气相沉积（HWCVD）作为生长光伏器件用掺硼硅的方法，重点研究提高沉积温度和薄膜质量以优化太阳能电池应用。
研究成果
研究表明，在热丝化学气相沉积（HWCVD）中采用更密集的灯丝排列方式可提高沉积温度，从而改善光伏应用中的薄膜质量。沉积后退火处理能增强结晶度、界面质量及电学特性，显示出其在太阳能电池发射极方面的应用潜力。未来工作应聚焦于利用超薄钝化层来降低载流子复合。
研究不足
采用AFC-HWCVD技术实现的沉积温度虽有所提升，但仍不足以满足外延生长要求（该工艺需超过610℃）。研究同时指出高掺杂浓度与俄歇复合增强之间存在权衡关系。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用热丝化学气相沉积法（HWCVD）生长硼掺杂硅薄膜，通过对比两种灯丝配置（NFC和AFC）评估沉积温度的影响。使用定制的温度测量系统监测沉积温度。
2：样品选择与数据来源：
硼掺杂硅薄膜沉积在4英寸n型晶圆上。沉积前处理包括通过氢氟酸浸泡去除自然氧化层。
3：实验设备与材料清单：
设备包括Nitor 301 HWCVD系统、JEOL JEM-F200透射电镜（TEM）、Renishaw inVia共聚焦拉曼显微镜、Rigaku SmartLab衍射仪以及IONTOF ToF-SIMS 5离子探针质谱仪（SIMS分析）。
4：实验流程与操作步骤：
工艺流程包含本征缓冲层沉积、硼掺杂硅生长及后续退火处理。表征手段包括TEM、拉曼光谱、XRD、SIMS和暗态I-V测试。
5：数据分析方法：
通过对比沉积温度、TEM观察薄膜形貌、拉曼与XRD分析结晶度、SIMS测定掺杂分布以及I-V测试评估电学特性。
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JEOL JEM-F200 electron microscope
JEM-F200
JEOL
Used for transmission electron microscopy imaging and selective-area electron diffraction.
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Rigaku SmartLab diffractometer
SmartLab
Rigaku
Used for X-ray diffraction spectroscopy to analyze film crystallinity.
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Nitor 301 HWCVD system
301
ECHERKON Technologies Ltd.
Used for hot wire chemical vapour deposition of boron-doped silicon films.
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Renishaw inVia confocal Raman microscope
inVia
Renishaw
Used for Raman spectroscopy to characterize the crystallinity of silicon films.
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IONTOF ToF-SIMS 5 instrument
ToF-SIMS 5
IONTOF
Used for secondary ion mass spectrometry to measure boron doping profiles.
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Leybold BAK600 e-beam evaporator
BAK600
Leybold
Used for thermal evaporation of aluminum to form contacts on the p-n junction.
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