Emissors de bor difosos sobre Black Silicon

En este proyecto se pretende estudiar la formación y la pasivación de emisores de Boro sobre superficies black silicon con la finalidad de ser aplicados a células solares industriales. The present work is part of a larger project carried out by the Polytechnic University of Catalonia and the University of Aalto, which has as its objective the study of the formation and the characterization of boron emitters on Black Silicon surfaces (b-Si, low reflectance material) on n type wafers. Specifically, this project studies the formation of boron emitters by Emitter On Black Silicon “EO” technique, which consists in introducing boron impurities on surfaces previously nano-textured with b-Si. It is made up of two parts. In the first part, an experimental study has been made to create boron emitters, in which has been developed two processes on reference (polished) and b-Si wafers: diffusions at different temperatures and Low Thermal Oxidations (LTO). In the second part, the samples have been characterized, obtaining different electrical and physic parameters: effective lifetime (τeff), emitter saturation current density (Joe) and sheet resistance (Rsh). These parameters allow us to know the quality of the created emitters. Finally, in Aalto, the samples have been passivated in order to improve the behavior of the devices. Moreover, the previous parameters measurements have been repeated. After the formation and the characterization of the boron emitters, it can be concluded that the obtained results are very satisfactory. High lifetimes (τeff) have been obtained, reaching maximum values over 1 ms for both kind of samples, and after the passivation low emitter saturation current densities (Joe) have been calculated, reaching values lower than 40 fA/cm2 in b-Si samples for sheet resistances (Rsh) range of 20 – 250 Ω/□. El presente trabajo se inscribe dentro de un amplio proyecto llevado a cabo por la Universidad Politécnica de Cataluña y la Universidad de Aalto, el cual tiene por objetivo el estudio de la formación y la caracterización de emisores de boro sobre superficies Black Silicon (b-Si, material con baja reflectancia) en obleas tipo n. Concretamente, este proyecto estudia la formación de emisores de boro mediante la técnica Emitter On Black Silicon “EO” (Emisor sobre b-Si), que consiste en la introducción de impurezas de boro sobre superficies previamente nano-texturizadas con b-Si. Consta de dos partes. En la primera parte, se ha efectuado un estudio experimental para la creación de emisores de boro, en el cual se han desarrollado los procesos de difusión, a diferentes temperaturas, y de oxidación a baja temperatura (Low Thermal Oxidation LTO); en obleas de referencia (pulidas) y con b-Si. En la segunda parte, se han caracterizado las muestras, a partir de la extracción de diferentes parámetros eléctricos y físicos: el tiempo de vida efectivo (τeff), la densidad de corriente de saturación de emisor (Joe) y la resistencia de cuadro (Rsh). Esto nos ha permitido conocer la calidad de los emisores creados. Por último, en Aalto, se han pasivado las muestras, con el objetivo de mejorar el comportamiento de los dispositivos, y se han vuelto a repetir las medidas de los parámetros anteriores. Tras la formación y la caracterización de los emisores de boro se puede concluir que los resultados extraídos son muy satisfactorios. Se han conseguido tiempos de vida (τeff) altos, alcanzando valores máximos por encima de 1ms, para ambos tipos de obleas. Las densidades de corriente de saturación de emisor (Joe), después de la pasivación, son bajas, consiguiendo valores inferiores a 40 fA/cm2 en muestras con b-Si, para el rango de resistencias de cuadro (Rsh) de 20 – 250 Ω/□. El present treball s’inscriu dins d’un ampli projecte dut a terme per la Universitat Politècnica de Catalunya i la Universitat d’Aalto, el qual té com objectiu l’estudi de la formació i la caracterització d’emissors de bor sobre superfícies Black Silicon (b-Si, material de baixa reflectància) a oblies tipus n. Concretament, aquest projecte estudia la formació d’emissors de bor mitjançant la tècnica Emitter On Black Silicon “EO” (Emissor sobre b-Si), que consisteix en la introducció d’impureses de bor sobre superfícies prèviament nano-texturitzades amb b-Si. Consta de dues parts. A la primera part, s’ha realitzat un estudi experimental per a la creació dels emissors de bor, en el qual s’han desenvolupat els processos de difusió, a diferents temperatures, i d’oxidació a baixa temperatura (Low Thermal Oxidation LTO); a oblies de referència (polides) i amb b-Si. A la segona part, s’han caracteritzat les mostres, a partir de l’extracció de diferents paràmetres elèctrics i físics: el temps de vida efectiu (τeff), la densitat de corrent de saturació d’emissor (Joe) i la resistència de quadre (Rsh). Això ens ha permès conèixer la qualitat dels emissors creats. Per últim, a Aalto s’han passivat les mostres, amb l’objectiu de millorar el comportament dels dispositius, i s’han tornat a repetir les mesures dels paràmetres anteriors. Després de la formació i de la caracterització dels emissors de bor es pot concloure que els resultats extrets son molt satisfactoris. S’han obtingut temps de vida efectius (τeff) alts, arribant a valors màxims per sobre de 1 ms, per ambdós tipus d’oblies. Els valors de les densitats de corrent de saturació d’emissor (Joe), després de la passivació, són baixos, aconseguint valors per sota dels 40 fA/cm2 a les mostres b-Si, pel rang de resistències de quadre (Rsh) de 20 – 250 Ω/□.