電子線誘起電流（EBIC）法を用いた多結晶シリコンにおける粒界の電気的活性度評価

摘要

EBIC法を用いて，太陽電池用多結晶Siにおける結晶粒界の電気的特性を評価した．∑粒界やランダム粒界など，多結晶Si中に頻繁に観察される粒界は，不純物に汚染されていない状態でほ浅い準位しか持たず，室温において電気的には殆ど作用しない．しかし結晶中にFe不純物が混入すると，Feを取込んで電気的に活性になる．汚染度は粒界性格やFe濃度に依存し，整合性の良い∑3｛111｝で最も小さく，∑値が上がるはど大きくなり，整合性の低いランダム粒界で最も大きい．一方，多結晶中には小角粒界も存在するが，これらは室温で弱い電気的活性を示し，高濃度の浅い準位を持つ．また，最も容易にFeを取り込み，微量のFe汚染で非常に強いキャリアの再結合中心として作用する．水素には，結晶粒界の電気的活性度を下げる作用はあるものの，その効果は十分ではない．