This program has been supported by the Australian Government through the Australian Renewable Energy Agency (ARENA). Responsibility for the views, information or advice expressed herein is not accepted by the Australian Government.

1. Deney Düzeneği <ol><li> Ölçüm tekniği için uygun bir davlumbaz bulun ve daha iyi hava akışına izin ve yığılan azaltmak için herhangi bir alakasız ekipmanı çıkarın. Davlumbaz hidroflorik asit (HF) dışında herhangi bir kimyasal madde kullanmayın. </li><li> Bir iletkenlik ölçer kullanarak davlumbaz içinde musluktan deiyonize (DI) su kalitesini test. DI suyun 20 ° C arasındaki bir sıcaklıkta, en 0,055 uS / cm&#39;lik bir iletkenliği olduğundan emin olun. </li><li> Davlumbaz içine azınlık taşıyıcı ömrü test yerleştirin. Davlumbaz dışında bir masada bulunan bir bilgisayara kablolarını bağlayın. </li><li> Bilgisayar ve ömür boyu tester açın. Bilgisayardaki ömür boyu test dosyasını açın ve bilgisayar ve ömür boyu tester arasında doğru iletişimi sağlamak için &#39;tedbir&#39; düğmesine tıklayın. Bilgisayar ve test doğru bir şekilde bağlı olup olmadığına ömür boyu test cihazında ışık kaynağı yanıp gerekir. </li&gt; <li> Davlumbaz içinde bir halojen lamba koyun. Numune yer alacak ömür boyu test aşamasına aydınlatmak öyle ki lambayı yerleştirin. </li><li> Davlumbaz dışında yer alan gereken bir güç kaynağına halojen lambası bağlayın. Halojen lamba açıldığında, onun yoğunluğu en az 0.02 W / ömür boyu test aşamasında cm 2 olmalıdır. </li></ol> 2.% 15 HF solüsyonu hazırlanması Not: HF tehlikeli kimyasal ve özenle tedavi edilmelidir. Bu sürekli, yavaş neden olur ve maruziyet aşağıdaki vücuda derin hasar. HF kolayca diğer asitler gibi cildi yanmaz - ziyade cilt içine hızla emilir ve kemiklere derin kabarcık ve hasara neden olur. Bu flor, kalsiyum ile reaksiyona olarak kemiklerin kırılgan ve kabarmış haline gelir. HF gibi sinir düzenleme ve ozmotik dengesi, hücre da kullanılan serbest kalsiyum ile bağlanır, bu yüzden vücutta serbest kalsiyum bağlama ölümcül olabilir. Bu önceliklidirKullanıcı HF kullanırken laboratuar güvenlik protokollerini takip ve onlar HF ilk yardım kiti ve heksaflüorin (veya kalsiyum glukonat jel) yerini biliyor sağlar. <ol><li> Davlumbaz içine (Bölüm 1 aynı) kimyasal temizlenmiş yuvarlak plastik kap (: 55 mm, D 170 mm H) yerleştirin. Kap şeffaf plastik kapağı olmalıdır. Kimyasal kullanmadan önce kabı temizlemek için nasıl Bölüm 6 Bkz. </li><li> HF çözüm yakın herhangi bir engel olmadan hazırlanabilir böylece davlumbaz plastik konteyner çevresini temizleyin. </li><li> Tüm kişisel korunma donanımları (KKE) uygulayın. </li><li> DİKKAT: 100 ml Dİ su (H2O) kap için HF 50 ml ilave edilir. </li><li> DİKKAT: konteynere hidroklorik asit (HCl) 20 ml ekleyin ve H 2 O mix: HF: plastik cımbız kullanarak HCl çözeltisi. İyice sonradan cımbız durulayın. </li><li> UYARI: Plastik kapta kapağını yerleştirin ve soluti izin1 saat boyunca yerleşmek için. Bu süre boyunca, HF dumanı kapak üzerine yoğunlaşacaktır. </li><li> Yeterli kabı etiket ve net o HF içerdiğini olun. Not: HF çözümü, ağır kullanımı ile 1-2 ay sürecek. Bu nedenle, bir çözeltidir ölçümü yapılacak olan her değiştirmeye gerek yoktur. </li></ol> Ömür boyu Tester 3. Kalibrasyon <ol><li> Bilinen direnç ve iletkenliği, en az 6, silikon gofret bulun. İdeal direnç aralığı 0,1-100 Ω-cm yayılan gerekir. </li><li> Bilgisayarda, ömür boyu test kalibrasyon dosyasını açın. Tablodaki her gofret mukavemetliliğini girin ve ardından &#39;gofret Güncelleme #&#39; i tıklatın. </li><li> Kalibrasyon dosyasındaki &#39;Get veri&#39; düğmesine tıklayın ve ömür boyu tester ayrıntıları girin. </li><li> Gerekli tüm PPE uygulayın. </li><li> DİKKAT: endüktif bobin üzerinde HF ömrü test aşamasında çözüm ve pozisyon onu (blu ile dolu plastik kap yerleştirine daire bölge). </li><li> Bilgisayarda &#39;hava gerilimi&#39; ölçmek için istendiğinde, &#39;Tamam&#39; butonuna tıklayarak HF çözeltisi gerilimi ölçün. Bu durumda, hava HF solüsyonu iletkenlik ile ikame edilmiştir. </li><li> DİKKAT: aşamasından HF ile dolu kabı çıkarın ve davlumbaz tezgah üzerine yerleştirin. Dikkatlice kapağı çıkartın. </li><li> DİKKAT: Kapak konteyner çıkarıldığını, plastik cımbız kullanarak HF çözeltisi içine ilk silikon gofret batırmayın. Kabın kapağı geri yerleştirin. </li><li> DİKKAT: geri ömür boyu test aşamasında ve endüktif bobin üzerinde pozisyon onu üzerine plastik kap yerleştirin. Silikon gofret bobini (mavi daire bölge) üzerine merkezli olduğundan emin olun. </li><li> Bilgisayarda &#39;örnek gerilimi&#39; ölçmek için istendiğinde, yine &#39;Tamam&#39; düğmesine tıklayın. Aşamasından kabını çıkarın ve davlumbaz tezgah üzerine yerleştirin. </li><li> DİKKAT: r<html> plastik cımbız kullanarak HF çözeltisinden silikon gofret birikimleri temizlenmelidir ve özel durulama bardak gofret durulayın. Davlumbaz musluğun altında bir son durulama yapın. </li><li> DİKKAT: Lütfen kabın üzerine kapağını yerleştirin ve sırt boyu test sahneye kabı yerleştirin. </li><li> Tüm örnekler ölçülmüştür yineleyerek 3.12 ile 3.6 arasındaki adımları yineleyin. </li><li> Numunelerin ölçülen tüm edildikten sonra, kalibrasyon dosyasında &#39;Fit veri&#39; düğmesine tıklayın. Bu, ölçülen verilere parabolik eğri uyum ve bu kurulum özgü kalibrasyon katsayıları, A, B ve C sağlayacaktır. </li><li> Bilgisayarda, ömür boyu test dosyasını açın ve &#39;ayarları&#39; sekmesine tıklayın. HF kurulumu için yeni kalibrasyon katsayıları, A, B ve C girin. Yeni bir adla dosyayı kaydedin. Not: HF kurulumu sadece 6 ayda bir kalibrasyon gerektirir. Bu nedenle, kurulumu bir ölçümü yapılacak olan her kalibre etmek için gerek yoktur. </li></ol>jove_title &quot;&gt; 4. Silikon Gofret Islak Kimyasal Arıtma önce Ölçüm <ol><li> Standart temiz 1 (SC 1) hazırlayın. <ol><li> DİKKAT: bir alkalin ayrılan bir davlumbaz, 2 L&#39;lik bir cam beher içinde DI su 1295 ml amonyak (NH4OH) ve 185 ml ekle. </li><li> DİKKAT: 50 ° C ° arasındaki bir sıcaklığa değin NH4OH çözeltisi: yer sıcak plaka üzerine beher ve H2O ısıtın. Beher kapsayacak şekilde bir saat camını kullanın. </li><li> DİKKAT: H2O sonra: NH4OH solüsyon 50 ° C sıcaklığa ulaşmıştır hidrojen peroksit (H2O 2) arasında 185 ml ekleyin ve sıcaklık ulaşıncaya kadar ~ 75 ° C&#39;ye ısıtmaya devam edin. Bu H2O: NH4OH: H2O 2 çözeltisi SC 1 olarak da bilinir. Not: SC 1 günlük etkin bir temiz silikon gofret değiştirilmelidir. </li></ol></li><li> Standart temiz 2 (SC 2) hazırlayın. <ol><li> DİKKAT: bir asit olarak, davlumbaz tahsis2 L&#39;lik bir cam beher içinde DI su 1295 ml HCI 185 ml ekle. </li><li> DİKKAT: ~ 50 ° C&#39;lik bir sıcaklığa kadar HCI solüsyonu: yer sıcak plaka üzerine beher ve O H 2 ısıtın. Beher kapsayacak şekilde bir saat camını kullanın. </li><li> DİKKAT: H2O sonra: HCI çözeltisi, H2O 2 185 ml ekleyin ve sıcaklık ulaşıncaya kadar ~ 75 ° C&#39;ye ısıtmaya devam edin, ~ 50 ° C bir sıcaklığa ulaştı. Bu H2O: HCI: H2O 2 çözeltisi SC 2 olarak da bilinir. Not: Değişim SC 2 günde etkili bir temiz silikon gofret için. </li></ol></li><li> Silikon dağlama çözeltisi hazırlayın. <ol><li> Bir alkalin tahsis davlumbaz, kimyasal temiz 2 L cam beher tetrametilamonyumhidroksit (TMAH) 1600 ml ekleyin. Kimyasal kullanmadan önce beher temizlemek için nasıl Bölüm 6 bakınız. </li><li> ~ 85 sıcak plaka üzerine yerleştirin ve beher bir sıcaklığa TMAH solüsyonunu ısıtmak6 ° C. Beher kapsayacak şekilde bir saat camını kullanın. Not: kristalize olmaya başlayıncaya kadar TMAH çözümü 1 ay sonra, yani değişen gerek kalmayacak. </li></ol></li><li> Islak kimyasal tedavi uygulayın. <ol><li> Bir kuvars yuvaya Yük örnekleri ve laboratuarda bir ortak HF çözeltisi koyun. Konsantrasyonu kritik değildir. </li><li> Numuneler (kuru çekin) hidrofobik hale kez 10 sn ~ sonra, HF çözeltisinden beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın veya. </li><li> SC 1 hazırlanmıştır davlumbaz için gofret beşiği taşıyın. SC 1 ~ 75 ° C&#39;de stabilize olduğunda, yavaş yavaş SC 1 içine gofret beşiği batırmayın. </li><li> 10 dakika boyunca SC 1 gofret temizleyin. </li><li> 10 dakika geçtikten sonra, SC 1 gofret beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş üç 2 L cam beher kullanarak yıkayın. Bu cam bardak öncesinde DI su ile doldurulmadan Kimyasal temiz. Üzerinde Bölüm 6 bakınızne kimyasal beher temizlemek için. </li><li> Duruladıktan sonra, sadece post SC 1 işleme adanmış bir HF çözeltisi içine örnekleri yer. Konsantrasyonu kritik değildir. </li><li> Numuneler (kuru çekin) hidrofobik hale kez 10 sn ~ sonra, HF çözeltisinden beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın veya. Aşama 4.4.5 aynı beher kullanın. </li><li> SC 2 hazırlanan davlumbaz için gofret beşiği taşıyın. SC 2 ~ 75 ° C&#39;de stabilize olduğunda, yavaş yavaş SC 2 içine gofret beşiği batırmayın. </li><li> 10 dakika süreyle SC 2 gofret temizleyin. </li><li> 10 dakika geçtikten sonra, SC 2 gofret beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın. Aşama 4.4.5 aynı beher kullanın. Not: gofret beşiği ertesi güne kadar DI su dolu bardak durulama birinde saklanabilir. </li><li> Duruladıktan sonra, sadece yazı için adanmış bir HF çözeltisi içine örnekleri yerSC 2 işlem. Konsantrasyonu kritik değildir. </li><li> Numuneler (kuru çekin) hidrofobik hale kez 10 sn ~ sonra, HF çözeltisinden beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın veya. Aşama 4.4.5 aynı beher kullanın. </li><li> TMAH çözümü hazırlanmıştır davlumbaz için gofret beşiği taşıyın. TMAH solüsyon 85 ° C&#39;de dengelendikten sonra, yavaş yavaş TMAH çözeltisi içine gofret beşiği bırakın. </li><li> 5 dakika boyunca TMAH bölgesindeki gofret Etch. Bu silikon ~ 5 mikron kaldıracaktır. </li><li> 5 dakika geçtikten sonra, TMAH çözeltisinden gofret beşiği kaldırmak ve DI su ile doldurulmuş 3 beher kullanarak yıkayın. Aşama 4.4.5 aynı beher kullanın. TMAH olarak gerekli olabilir fazla 3 durulama oldukça &#39;yapışkan&#39; olduğunu. </li><li> Deneme kurulumu olmuştur davlumbaz DI suda gofret beşiği taşıyın. Bölüm 1.1 bakınız. </li><li> Ste sonra 2 saat içinde hazırlanan silikon gofret ölçünp 4.4.16. </li></ol></li></ol> 5. Ölçüm Prosedürü <ol><li> Gerekli tüm PPE uygulayın. </li><li> DI su ile iki 2 L plastik kap doldurun ve davlumbaz koyun. Bu silikon numuneleri sonrası ölçümü durulama için kullanılacaktır. </li><li> Durulama bardak yakın davlumbaz içine boş bir 500 ml plastik kapta yerine plastik cımbız yerleştirin. Bu cımbız silikon örnekleri işlemek için kullanılır. </li><li> Bilgisayarda, ömür boyu test dosyasını açın. Dosya HF ölçüm kurulumu için doğru kalibrasyon katsayıları içerdiğinden emin olun. Bölüm 3&#39;e bakın. </li><li> Ömür boyu test dosyasında, &#39;Geçici&#39; modunu seçin. Silikon gofret detayları örneğin, kalınlık, direnç ve takviye tipi için ölçülecek olan girin. </li><li> DİKKAT: Yer kabı (on kapak) ömür boyu test sahnesine HF ile doldurulmuş ve endüktif bobin (mavi daire bölge) üzerine merkezi. Için çözüm yerleşmek edelim1 dakika. </li><li> Bilgisayarda, ömür boyu test dosyasında &#39;Sıfır enstrüman&#39; butonuna tıklayın. Bu çözümün gerilimini ölçer. Not: çözeltisinin bileşimi zamanla değişir, çünkü Zamanla, çözüm gerilimi azaltacaktır. Fakat bundan bağımsız olarak, HF çözeltisi çözeltisi değişmeksizin 1-2 ay için kullanılabilir neden pasifleştirici kalitesinde hiçbir bozulma göstermez. </li><li> DİKKAT: ömür boyu test aşamasından kabı çıkarın ve davlumbaz tezgah üzerine yerleştirin. </li><li> DİKKAT: HF çözeltisi ile dolu kabın kapağını kaldırın. Kapağın üzerindeki bazı yoğunlaşma varsa, dikkatli davlumbaz musluk kullanarak DI suyla kapağı durulayın. </li><li> DİKKAT: HF çözeltisi içine ilk silikon gofret batırmayın. Plastik cımbız kullanarak, hafifçe kabın dibinde oturuyor sağlamak için silikon gofret bastırın. </li><li> Cımbız durulayıns ve boş 500 ml&#39;lik plastik beher içine geri koyun. </li><li> DİKKAT: kabın kapağı geri yerleştirin ve sonra ömür boyu test aşamasında kap yerleştirin. Silikon gofret endüktif bobin (mavi daire bölge) üzerinde konumlandırılmış olduğundan emin olun. </li><li> Durulayın ve eldivenlerini kurutun. Bilgisayarı kullanmadan önce bunları kaldırın. </li><li> Davlumbaz floresan ışığı yanıyorsa ölçüm yapılacak önce, o kapatılması gerekir. Asgari ışık ölçümü sırasında gereklidir. </li><li> Üzerinde halojen lamba Switch ve plastik kabın kapağı sayesinde silikon gofret aydınlatıcı emin olun. 1 dakika boyunca Zaman (tam zamanı önemli değildir). </li><li> Aydınlatma döneminde, bilgisayarda ömür boyu dosyasında &#39;Tedbir&#39; düğmesine tıklayın. Küçük bir pencere etiketlenmiş &#39;alarak veri&#39; görünecektir. </li><li> Dosya için bir isim pencere &#39;veri alarak&#39; türü. &#39;Örnek ortalama&#39; ın altındaseçilen 10. </li><li> Silikon gofret 1 dakika boyunca ışıklı edildiğinde, kapalı halojen lamba anahtarı ve hemen &#39;alarak veri&#39; penceresindeki &#39;Ortalama&#39; düğmesine tıklayın. Ömür boyu test 10 kez yanıp ve ömür boyu ölçümleri ortalamasını alır. Not: halojen lamba kapanır sonra silikon gofret pasivasyon düşmeye başlayacak ve böylece en iyi sonuçları elde etmek için aydınlatma hemen sonra ölçülmesi önemlidir. </li><li> Ortalama tamamlandığında, &#39;alarak veri&#39; penceresindeki &#39;Tamam&#39; düğmesine tıklayın. </li><li> Başka bir ölçüm gerekiyorsa, tekrar 5.15-5.18 yineleyin. </li><li> UYARI: Ölçüm tamamlandığında, ömür boyu test aşamasından kabı çıkarın ve davlumbaz tezgah üzerine yerleştirin. </li><li> DİKKAT: HF çözeltisi ile dolu kabın kapağını kaldırın. Kapağın üzerindeki bazı yoğunlaşma varsa, dikkatli musluk kullanarak DI su kapağı durulayındavlumbaz. </li><li> DİKKAT: Plastik cımbız kullanarak HF çözeltisinden silikon gofret kaldırmak ve özel durulama bardak gofret durulayın. Davlumbaz musluğun altında bir son durulama yapın. </li><li> Daha fazla numune ölçülecek ise, tekrar 5.10-5.23 yineleyin. </li><li> Tüm örnekler, edildikten sonra, kapak kabın üzerine takılmış olan sağlar ve davlumbaz HF çözeltisi saklayın. Kap yeterince etiketli olduğundan emin olun. </li><li> Tüm beher ve cımbız durulayın ve laboratuvarda kendi ayrılan noktalar saklayın. </li><li> Yaşam boyu test kullanımdan sonra 1 saat davlumbaz kalır ve daha sonra davlumbaz çıkarmak için izin verin. </li></ol> Beakers ve kaplara 6. Kimyasal Temizlik <ol><li> Bölümlerde 4.1.1-4.1.4 de belirtildiği gibi bir alkalin tahsis davlumbaz, bir SC 1 solüsyon hazırlanır. </li><li> Kimyasal temiz bardak ve kaplar için, beher / kaplara SC 1 çözüm dökün. Beherleri can bir seferde sadece tek temizlenebilir. </li><li> Çözelti 10 dakika için beher / kap temiz olsun. Beher / konteyner plastik ise, sıcak bir plaka üzerine yerleştirilir edilemez ve bu nedenle SC 1 solüsyon temiz sırasında serin olacak. Bu temizleme işlemini etkilemez. </li><li> Onlar da temizlik gerektiriyorsa 10 dakika sonra, bir başka beher / kabın içine SC 1 çözüm dökün. Aksi takdirde büyük bir beher SC 1 solüsyon soğumaya bırakın. Soğutmalı sonra, SC 1 akan su ile lavabo aşağı döktü edilebilir. </li><li> DI su SC 1 temizlenmiş beher / kabı durulayın. </li><li> Bölümlerde 4.2.1-4.2.4 de belirtildiği gibi bir asit tahsis davlumbaz, bir SC 2 solüsyon hazırlanır. </li><li> Adım 6.5 beher / kabın içine SC 2 çözüm dökün. Çözelti 10 dakika için beher / kap temizlemek için izin verir. </li><li> Onlar da temizlik gerektiriyorsa 10 dakika sonra, bir başka beher / kabın içine SC 2 çözüm dökün. Aksi takdirde büyük bir beher SC 2 solüsyon soğumaya bırakın. Bir kez t dökülen olabilir SC 2, soğutulmuşO su ile çalışan lavabo. </li><li> DI su SC 2 temizlenmiş beher / kabı durulayın. Beher / Konteyner şimdi kimyasal temizlenir. </li></ol>

<ol>
	<li>Sinton, R. A., Cuevas, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contactless+determination+of+current-voltage+characteristics+and+minority-carrier+lifetimes+in+semiconductors+from+quasi-steady-state+photoconductance+data.">Contactless determination of current-voltage characteristics and minority-carrier lifetimes in semiconductors from quasi-steady-state photoconductance data.</a> Appl. Phys. Lett. 69 (17), 2510-2512 (1996).</li><li>Wan, Y., McIntosh, K. R., Thomson, A. F., Cuevas, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+surface+recombination+velocity+by+low-absorption+silicon+nitride+on+c-Si.">Low surface recombination velocity by low-absorption silicon nitride on c-Si.</a> IEEE J. Photovoltaics. 3 (1), 554-559 (2013).</li><li>Hoex, B., Schmidt, J., Pohl, P., van de Sanden, M. C. M., Kessels, W. M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silicon+surface+passivation+by+atomic+layer+deposited+Al2O3.">Silicon surface passivation by atomic layer deposited Al2O3.</a> J. App. Phys. 104 (4), 044903 (2008).</li><li>Dauwe, S., Schmidt, J., Hezel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Very+low+surface+recombination+velocities+on+p.-+and+n.-type+silicon+wafers+passivated+with+hydrogenated+amorphous+silicon+films.">Very low surface recombination velocities on p.- and n.-type silicon wafers passivated with hydrogenated amorphous silicon films.</a> , 1246-1249 (2012).</li><li>Macdonald, D., Cuevas, A., Wong-Leung, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capture+cross-sections+of+the+acceptor+level+of+iron-boron+pairs+in+p-type+silicon+by+injection-level+dependent+lifetime+measurements.">Capture cross-sections of the acceptor level of iron-boron pairs in p-type silicon by injection-level dependent lifetime measurements.</a> J. App. Phys. 89 (12), 7932-7339 (2001).</li><li>Schmidt, J., Bothe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+transformation+of+the+metastable+boron-+and+oxygen-related+defect+center+in+crystalline+silicon.">Structure and transformation of the metastable boron- and oxygen-related defect center in crystalline silicon.</a> Phys. Rev. B. 69 (2), 024107 (2004).</li><li>Rougieux, F., Grant, N., Murphy, J., Macdonald, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=D.+Influence+of+Annealing+and+Bulk+Hydrogenation+on+Lifetime+Limiting+Defects+in+Nitrogen-Doped+Floating+Zone+Silicon.">D. Influence of Annealing and Bulk Hydrogenation on Lifetime Limiting Defects in Nitrogen-Doped Floating Zone Silicon.</a> IEEE J. Photovoltaics. 5 (2), 495-498 (2014).</li><li>Zheng, P., Rougieux, F., Grant, N., Macdonald, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+vacancy-related+Recombination+Active+Defects+in+as-grown+n-type+Czochralski+Silicon.">Evidence for vacancy-related Recombination Active Defects in as-grown n-type Czochralski Silicon.</a> IEEE J. Photovoltaics. 5 (1), 183-188 (2014).</li><li>Grant, N. E., Rougieux, F. E., Macdonald, D., Bullock, J., Wan, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grown-in+point+defects+limiting+the+bulk+lifetime+of+p.-type+float-zone+silicon+wafers.">Grown-in point defects limiting the bulk lifetime of p.-type float-zone silicon wafers.</a> J. App. Phys. 117 (5), 055711 (2015).</li><li>Hallam, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+passivation+of+B-O+defects+in+Czochralski+silicon.">Hydrogen passivation of B-O defects in Czochralski silicon.</a> Energy Procedia. 38, 561-570 (2013).</li><li>Hallam, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+bulk+defect+passivation+for+silicon+solar+cells.">Advanced bulk defect passivation for silicon solar cells.</a> IEEE J. Photovoltaics. 4 (1), 88-95 (2014).</li><li>Hornyi, T. S., Pavelka, T., Ttt, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+bulk+lifetime+measurement+on+silicon+with+a+chemically+passivated+surface.">In situ bulk lifetime measurement on silicon with a chemically passivated surface.</a> App. Surf. Sci. 63 (1-4), 306-311 (1993).</li><li>Meier, D. L., Page, M. R., Iwaniczko, E., Xu, Y., Wang, Q., Branz, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+surface+recombination+velocities+for+thermal+oxide+and+amorphous+silicon+on+float+zone+silicon.">Determination of surface recombination velocities for thermal oxide and amorphous silicon on float zone silicon.</a> , (2007).</li><li>Chhabra, B., Bowden, S., Opila, R. L., Honsberg, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+effective+minority+carrier+lifetime+on+silicon+substrates+using+quinhydrone-methanol+passivation.">High effective minority carrier lifetime on silicon substrates using quinhydrone-methanol passivation.</a> App. Phys. Lett. 96 (6), 063502 (2010).</li><li>Chhabra, B., Weiland, C., Opila, R. L., Honsberg, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+characterization+of+quinhydrone-methanol+and+iodine-methanol+passivated+silicon+substrates+using+X-ray+photoelectron+spectroscopy.">Surface characterization of quinhydrone-methanol and iodine-methanol passivated silicon substrates using X-ray photoelectron spectroscopy.</a> Phys. Stat. Sol. (a). 208 (1), 86-90 (2011).</li><li>Yablonovitch, E., Allara, D. L., Chang, C. C., Gmitter, T., Bright, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unusually+low+surface+recombination+velocity+on+silicon+and+germanium+surfaces.">Unusually low surface recombination velocity on silicon and germanium surfaces.</a> Phys. Rev. Lett. 57 (2), 249-252 (1986).</li><li>Grant, N. E., McIntosh, K. R., Tan, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+bulk+lifetime+of+silicon+wafers+by+immersion+in+hydrofluoric+acid+and+illumination.">Evaluation of the bulk lifetime of silicon wafers by immersion in hydrofluoric acid and illumination.</a> J. Solid State Sci. Technol. 1 (2), P55-P61 (2012).</li><li>Grant, N. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+enhanced+hydrofluoric+acid+passivation+for+evaluating+silicon+bulk+lifetimes.">Light enhanced hydrofluoric acid passivation for evaluating silicon bulk lifetimes.</a> 28.th. European Photovoltaic Solar Energy Conference. , 883-887 (2013).</li><li>Grant, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Surface passivation and characterization of crystalline silicon by wet chemical treatments. , (2012).</li><li>Kern, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+evolution+of+silicon+wafer+cleaning+technology.">The evolution of silicon wafer cleaning technology.</a> J. Electrochem. Soc. 137 (6), 1887-1892 (1990).</li><li>Angermann, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wet-chemical+passivation+of+atomically+flat+and+structured+silicon+substrates+for+solar+cell+application.">Wet-chemical passivation of atomically flat and structured silicon substrates for solar cell application.</a> App. Surf. Sci. 254 (12), 3615-3625 (2008).</li><li>Angermann, H., Henrion, W., Rseler, A., Rebien, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wet-chemical+passivation+of+Si(111)-+and+Si(100)-substrates.">Wet-chemical passivation of Si(111)- and Si(100)-substrates.</a> Mat. Sci. Eng. B. 73 ((1-3)), 178-183 (2000).</li><li>Bertagna, V., Plougonven, C., Rouelle, F., Chemla, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=p-+and+n-type+silicon+electrochemical+properties+in+dilute+hydrofluoric+acid+solutions.">p- and n-type silicon electrochemical properties in dilute hydrofluoric acid solutions.</a> J. Electrochem. Soc. 143 (11), 3532-3538 (1996).</li><li>Bertagna, V., Erre, R., Rouelle, F., Chemla, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionic+components+dependence+of+the+charge+transfer+reactions+at+the+silicon/HF+solution+interface.">Ionic components dependence of the charge transfer reactions at the silicon/HF solution interface.</a> J. Solid State Electrochem. 4 (1), 42-51 (1999).</li><li>Kolasinski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanism+of+Si+etching+in+fluoride+solutions.">The mechanism of Si etching in fluoride solutions.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 5 (6), 1270-1278 (2003).</li><li>Trucks, G. W., Raghavachari, K., Higashi, G. S., Chabal, Y. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+HF+etching+of+silicon+surfaces:+A+theoretical+understanding+of+hydrogen+passivation.">Mechanism of HF etching of silicon surfaces: A theoretical understanding of hydrogen passivation.</a> Phys. Rev. Lett. 65 (4), 504-507 (1990).</li><li>Zhang, X. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrochemistry of silicon and its oxide. , (2001).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Yukarıda tarif edilen hacimli silikon süresi ölçüm tekniğinin başarılı bir şekilde uygulanması, üç kritik adımlar, (i) kimyasal olarak 1 dakika 17 için% 15 HF solüsyonu ve (iii) aydınlatma, (ii) daldırma, temizlik ve silikon gofret dağlama dayanır, 18,19. Bu adımların olmadan, toplu ömür herhangi kesin olarak ölçülen olamaz. Ölçüm tekniği oda sıcaklığında yapılır gibi, yüzey pasivasyon kalitesi yüzey kontaminasyon (metaller, organi...

Yüksek ömrü (&gt; 1 msn) monocrystalline silikon yüksek verimli güneş hücreleri için her zamankinden daha önemli hale geliyor. Gömülü kirliliklerin rekombinasyon özelliklerini kavramak olmuştur ve önemli bir konu olmaya devam etmektedir. Yetişkin kusurların rekombinasyon aktivitesini incelemek için en yaygın kullanılan tekniklerden biri photoconductance yöntemiyle 1 gereğidir. Bu teknik ile, bu nedenle zor yetiştirilen kusurların rekombinasyon özelliklerinin incelenmesi için yapım dökme rekombinasyondan tamamen ayrı yüzeyine genellikle zordur. Neyse ki &lt;5 cm / sn arasında çok düşük bir etkili yüzey rekombinasyon hızları (S eff) elde etmek ve böylece etkili bir yüzey rekombinasyonu inhibe edebilen çok sayıda dielektrik filmler de bulunmaktadır. 2, alüminyum oksit (Al 2 O 3) 3 ve amorf silikon (-Si: lH) 4: Bu silisyum nitrür (SİN H x) &#39;dür. Depozisyon veBu dielektrik filmlerin sıcaklıkları (~ 400 ° C) kadar sürekli olarak nealing kusurlar yetişkin içinde rekombinasyon aktivitesini etkisizleştirmek için düşük olduğu kabul edilir. Bunun örnekleri, 6 kusurları demir-bor 5 ve bor oksijendir. Bununla birlikte, son zamanlarda n tipi Czochralski (Cz) silikon boşluk oksijen ve boşluk fosfor kusurları tamamen 250-350 ° C 7,8 sıcaklıklarda iptal edilebilir olduğu tespit edilmiştir. Benzer şekilde yüzer bölge (FZ) p-tipi silikon bir kusur, ~ 250 ° C de 9 etkisiz hale geldiği bulundu. Bu nedenle, plazma destekli kimyasal buhar birikimi (PECVD) ve atomik tabaka birikimi (ALD) gibi geleneksel teknikler pasivasyon yetiştirilen dökme kusurları incelemek için yüzey rekombinasyon inhibe etmek için uygun olmayabilir. Ayrıca, SİN x: H ve-Si: H filmleri hidrojenasyon 10,11 ile toplu silikon kusurları devre dışı bırakmak için gösterilmiştir. Bu nedenle rekombinasyon aktivite o incelemek<html> f yetişkin hatalarına, bir RT yüzey pasivasyon tekniği ideal olacaktır. Islak kimyasal yüzey pasivasyon bu şartı yerine getirmektedir. 1990&#39;larda Horanyi ve ark., S eff &lt;10 cm / sn 12 elde iyot-etanol içinde silikon gofret daldırma (IE) çözeltiler, silikon gofret pasifleştiren için bir araç sağlar gösterdi. 2007 yılında Meier ve ark., 2009 Chhabra ve ark., 5 cm S eff / sn silikon gofret daldırılmasıyla elde edilebileceğini göstermişti iyot-metanol (IM) çözeltiler, 7 cm / sn 13 yüzey rekombinasyonu azaltmak olduğunu göstermiştir quinhydrone-metanol (QM) çözümlerinde 14,15 olarak. IE, IM ve QM çözümleri elde mükemmel yüzey pasivasyon rağmen, yüksek saflıkta silikon gofret toplu ömrünü ölçmek için yeterli yüzey pasivasyon (S eff &lt;5 cm / sn) vermeyin. nt &quot;&gt; Başka vasıta HF asit silikon çipler daldırarak yüzey pasivasyon yüksek düzeyde olduğunu ulaşmak için. silikon gofret pasifleştiren için HF kullanılarak fikri ilk olarak Yablonavitch ve arkadaşları tarafından tanıtıldı. rekor düşük S eff gösterdi 1986 yılında 0.25 ± 0.5 cm / sn 16. mükemmel yüzey pasivasyon yüksek direnç gofret üzerinde elde olmasına rağmen, biz nedenle sürekli elde ederek belirsizliği sınırlamak için. Böylece ömür boyu ölçümü büyük bir belirsizlik ekleyerek olmayan tekrarlanabilir olması için teknik bulduk çok düşük S eff (~ 1 cm / sn), üç kritik adımları içeren yeni bir HF pasivasyon tekniği, (i) kimyasal olarak temizlenmesi ve silikon dilimlerden gravür,% 15 HF solüsyonu (ii) daldırma ve (iii) geliştirdik aydınlatma 1 dakika 17,18 için. Bu prosedür, yukarıda sıralanan geleneksel PECVD ve ALD çöktürme teknikleri ile karşılaştırıldığında basit hem de zamandan tasarruf olduğunu.

<table><tbody><tr><td>Hydrofluoric acid (48%)</td><td>Merck Millipore,&amp;nbsp; &amp;nbsp;http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrofluoric-acid-48%25,MDA_CHEM-100334</td><td>1003340500</td><td>Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.</td></tr><tr><td>Hydrochloric acid 32%, AR</td><td>ACI Labscan, http://www.rcilabscan.com/modules/productview.php?product_id=1985</td><td>107209</td><td>Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.</td></tr><tr><td>Ammonia (30%) Solution AR</td><td>Chem-supply, https://www.chemsupply.com.au/aa005-500m</td><td>AA005</td><td>Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.</td></tr><tr><td>Hydrogen Peroxide (30%)</td><td>Merck Millipore, http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrogen-peroxide-30%25,MDA_CHEM-107209</td><td>1072092500</td><td>Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.</td></tr><tr><td>Tetramethylammonium hydroxide (25% in H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O)</td><td>J.T Baker, https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?product_id=4562992</td><td>5879-03</td><td>Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.</td></tr><tr><td>640 ml round plastic container</td><td>Sistema, http://sistemaplastics.com/products/klip-it-round/640ml-round</td><td></td><td>This is a good container for storing the 15% HF solution in.</td></tr><tr><td>WCT-120 lifetime tester</td><td>Sinton Instruments, http://www.sintoninstruments.com/Sinton-Instruments-WCT-120.html</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dell workstation with Microsoft Office Pro, Data acquisition card and software including Sinton Software under existing license.</td><td>Sinton Instruments, http://www.sintoninstruments.com</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Halogen optical lamp, ELH 300 W, 120 V</td><td>OSRAM Sylvania, http://www.sylvania.com/en-us/products/halogen/Pages/default.aspx</td><td>54776</td><td>Any equivalent lamp could be used.</td></tr><tr><td>Voltage power source</td><td>Home made power supply</td><td></td><td>Any power supply could be used provided it can produce up to 90 Volts and 1-5 Amps.</td></tr><tr><td>Conductivity meter</td><td>WTW, http://www.wtw.de/uploads/media/US_L_07_Cond_038_049_I_02.pdf</td><td>LF330</td><td></td></tr></tbody></table>

light enhanced hydrofluoric acid passivation: a sensitive technique for detecting bulk silicon defects

Bir prosedür sunulmuştur hidroflorik asit (HF) &#39;de gofret batırılarak geçici olarak yüzey pasivasyon çok yüksek seviyede alarak, silikon gofret toplu ömrünü (&gt; 100 mikro-saniyeye) ölçmek için. Bu prosedür üç kritik adımlar toplu ömrünü ulaşmak için gereklidir. İlk olarak, HF halinde silikon çipler daldırılması önce, kimyasal olarak temizlenir ve daha sonra,% 25 tetrametilamonyum hidroksit kazınmış. İkinci olarak, kimyasal işlem görmüş gofret daha sonra HF ve hidroklorik asit içeren bir karışım ile doldurulmuş bir büyük plastik bir kap içine yerleştirilir ve daha sonra photoconductance (PC) ölçümleri için, bir endüktif bobin üzerine merkezlenmiş. Üçüncü olarak, yüzey rekombinasyonu inhibe ve dökme ömrünü ölçmek için, gofret 1 dak bir halojen lamba kullanmak için 0,2 güneşler de aydınlatılır, aydınlatma kapanır ve PC ölçümü derhal alınır. Bu prosedür ile, toplu silisyum kusurların özellikleri doğru bir şekilde belirlenebilir. Kürkthermore, onların konsantrasyonu (&lt;10 12 cm -3) düşük olduğunda hassas RT yüzey pasivasyon tekniği toplu silikon kusurları incelemek için zorunlu olacağı tahmin edilmektedir.

Şekil 1a şemasını göstermektedir ve Şekil 1b deney düzeneği bir fotoğrafı gösteriyor. Bir silikon gofret HF çözeltisi içine daldırılmaktadır zaman, Şekil 2&#39;de mavi üçgen ile gösterildiği gibi, sonuç yüzeyin rekombinasyon ile sınırlı bir kullanım süresi eğrisi, daha sonra kullanım süresi test aşamasında üzerine yerleştirilmiş ve ölçüm (aydınlatma öncesi) gerçekleştirilir. Şekil 2&#39;de kırmızı daireler...

Watch this Scientific Journal Video about Light Enhanced Hydrofluoric Acid Passivation: A Sensitive Technique for Detecting Bulk Silicon Defects at JoVE.com

Light Enhanced Hydrofluoric Acid Passivation: A Sensitive Technique for Detecting Bulk Silicon Defects

Işık Geliştirilmiş Hidroflorik Asit Pasifleme: Dökme Silikon Kusurları Tespit için Hassas Tekniği

Toplu silikon kusurları rekombinasyon aktivitesini araştırmak için bir RT sıvı yüzey pasivasyon tekniği tarif edilmiştir. 1 dakika boyunca% 15 hidroflorik asit ve (iii) aydınlatma, (i) kimyasal temizlik ve silikon aşındırma, silisyum, (ii) daldırma: tekniği başarılı olması için, üç kritik adımları gereklidir.

A procedure to measure the bulk lifetime (&#62;100 &#181;sec) of silicon wafers by temporarily attaining a very high level of surface passivation when ...

light-enhanced-hydrofluoric-acid-passivation-sensitive-technique-for

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Engineering

9.2K Görüntüleme.  Australian National University.  Toplu silikon kusurları rekombinasyon aktivitesini araştırmak için bir RT sıvı yüzey pasivasyon tekniği tarif edilmiştir. 1 dakika boyunca% 15 hidroflorik asit ve (iii) aydınlatma, (i) kimyasal temizlik ve silikon aşındırma, silisyum, (ii) daldırma: tekniği başarılı olması için, üç kritik adımları gereklidir. 

Video: Light Enhanced Hydrofluoric Acid Passivation: A Sensitive Technique for Detecting Bulk Silicon Defects

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view and for its considerable potential for practical applications. Slow light photonic crystal waveguides, in particular, have played a major part and have been successfully employed for delaying optical signals1-4 and the enhancement of both linear5-7 and nonlinear devices.8-11
Photonic crystal cavities achieve similar effects to that of slow light waveguides, but over a reduced band-width. These cavities offer high Q-factor/volume ratio, for the realization of optically12 and electrically13 pumped ultra-low threshold lasers and the enhancement of nonlinear effects.14-16 Furthermore, passive filters17 and modulators18-19 have been demonstrated, exhibiting ultra-narrow line-width, high free-spectral range and record values of low energy consumption.
To attain these exciting results, a robust repeatable fabrication protocol must be developed. In this paper we take an in-depth look at our fabrication protocol which employs electron-beam lithography for the definition of photonic crystal patterns and uses wet and dry etching techniques. Our optimised fabrication recipe results in photonic crystals that do not suffer from vertical asymmetry and exhibit very good edge-wall roughness. We discuss the results of varying the etching parameters and the detrimental effects that they can have on a device, leading to a diagnostic route that can be taken to identify and eliminate similar issues.
The key to evaluating slow light waveguides is the passive characterization of transmission and group index spectra. Various methods have been reported, most notably resolving the Fabry-Perot fringes of the transmission spectrum20-21 and interferometric techniques.22-25 Here, we describe a direct, broadband measurement technique combining spectral interferometry with Fourier transform analysis.26 Our method stands out for its simplicity and power, as we can characterise a bare photonic crystal with access waveguides, without need for on-chip interference components, and the setup only consists of a Mach-Zehnder interferometer, with no need for moving parts and delay scans.
When characterising photonic crystal cavities, techniques involving internal sources21 or external waveguides directly coupled to the cavity27 impact on the performance of the cavity itself, thereby distorting the measurement. Here, we describe a novel and non-intrusive technique that makes use of a cross-polarised probe beam and is known as resonant scattering (RS), where the probe is coupled out-of plane into the cavity through an objective. The technique was first demonstrated by McCutcheon et al.28 and further developed by Galli et al.29

Use of photonic crystal slow light waveguides and cavities has been widely adopted by the photonics community in many differing applications. Therefore fabrication and characterization of these devices are of great interest. This paper outlines our fabrication technique and two optical characterization methods, namely: interferometric (waveguides) and resonant scattering (cavities).

Fotonik Kristal Yavaş Işık Dalga Kılavuzları Ve Çürükler Üretimi ve Karakterizasyonu

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

Mühendislik

Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra shallow and sharp doping profiles at the nanometer scale. In MLCD process the dopant source is a monolayer containing dopant atoms.
In this article a detailed procedure for surface doping of silicon substrate as well as silicon nanowires is demonstrated. Phosphorus dopant source was formed using tetraethyl methylenediphosphonate monolayer on a silicon substrate. This monolayer containing substrate was brought to contact with a pristine intrinsic silicon target substrate and annealed while in contact. Sheet resistance of the target substrate was measured using 4 point probe. Intrinsic silicon nanowires were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) process using a vapor-liquid-solid (VLS) mechanism; gold nanoparticles were used as catalyst for nanowire growth. The nanowires were suspended in ethanol by mild sonication. This suspension was used to dropcast the nanowires on silicon substrate with a silicon nitride dielectric top layer. These nanowires were doped with phosphorus in similar manner as used for the intrinsic silicon wafer. Standard photolithography process was used to fabricate metal electrodes for the formation of nanowire based field effect transistor (NW-FET). The electrical properties of a representative nanowire device were measured by a semiconductor device analyzer and a probe station.

A detailed procedure for surface doping of Silicon interfaces is provided. The ultra-shallow surface doping is demonstrated by using phosphorus containing monolayers and rapid annealing process. The method can be used for doping of macroscopic area surfaces as well as nanostructures.

Organofosfor Bileşikleri Kullanma Silikon Yüzeyler ve Nanotellerin monolayer İletişim Doping

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of biosensing devices. We report on a protocol of using KrF and ArF lasers irradiating Si (001) samples immersed in a liquid environment with low number of pulses and operating at moderately low pulse fluences to induce Si wettability modification. Wafers immersed for up to 4 hr in a 0.01% H2O2/H2O solution did not show measurable change in their initial contact angle (CA) ~75&#176;. However, the 500-pulse KrF and ArF lasers irradiation of such wafers in a microchamber filled with 0.01% H2O2/H2O solution at 250 and 65 mJ/cm2, respectively, has decreased the CA to near 15&#176;, indicating the formation of a superhydrophilic surface. The formation of OH-terminated Si (001), with no measurable change of the wafer&#8217;s surface morphology, has been confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy and atomic force microscopy measurements. The selective area irradiated samples were then immersed in a biotin-conjugated fluorescein-stained nanospheres solution for 2 hr, resulting in a successful immobilization of the nanospheres in the non-irradiated area. This illustrates the potential of&#160;the method for selective area biofunctionalization and fabrication of advanced Si-based biosensing architectures. We also describe a similar protocol of irradiation of wafers immersed in methanol (CH3OH) using ArF laser operating at pulse fluence of 65 mJ/cm2 and in situ formation of a strongly hydrophobic surface of Si (001) with the CA of 103&#176;. The XPS results indicate ArF laser induced formation of Si&#8211;(OCH3)x compounds responsible for the observed hydrophobicity. However, no such compounds were found by XPS on the Si surface irradiated by KrF laser in methanol, demonstrating the inability of the KrF laser to photodissociate methanol and create -OCH3 radicals.

We report on a process of in situ alteration of HF treated Si (001) surface into a hydrophilic or hydrophobic state by irradiating samples in microfluidic chambers filled with&#160;H2O2/H2O solution (0.01%-0.5%) or methanol solutions using pulsed UV laser of a relative low pulse fluence.

Sıvı Ortamda Darbeli UV Lazer Radyasyonla Silikon Yüzey Islanabilirliği Seçici Alan Değişikliği

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of ...

Comprehensive Characterization of Extended Defects in Semiconductor Materials by a Scanning Electron Microscope

Extended defects such as dislocations and grain boundaries have a strong influence on the performance of microelectronic devices and on other applications of semiconductor materials. However, it is still under debate how the defect structure determines the band structure, and therefore, the recombination behavior of electron-hole pairs responsible for the optical and electrical properties of the extended defects. The present paper is a survey of procedures for the spatially resolved investigation of structural and of physical properties of extended defects in semiconductor materials with a scanning electron microscope (SEM). Representative examples are given for crystalline silicon. The luminescence behavior of extended defects can be investigated by cathodoluminescence (CL) measurements. They are particularly valuable because spectrally and spatially resolved information can be obtained simultaneously. For silicon, with an indirect electronic band structure, CL measurements should be carried out at low temperatures down to 5 K due to the low fraction of radiative recombination processes in comparison to non-radiative transitions at room temperature. For the study of the electrical properties of extended defects, the electron beam induced current (EBIC) technique can be applied. The EBIC image reflects the local distribution of defects due to the increased charge-carrier recombination in their vicinity. The procedure for EBIC investigations is described for measurements at room temperature and at low temperatures. Internal strain fields arising from extended defects can be determined quantitatively by cross-correlation electron backscatter diffraction (ccEBSD). This method is challenging because of the necessary preparation of the sample surface and because of the quality of the diffraction patterns which are recorded during the mapping of the sample. The spatial resolution of the three experimental techniques is compared.

The optical, electrical, and structural properties of dislocations and of grain boundaries in semiconductor materials can be determined by experiments performed in a scanning electron microscope. Electron microscopy has been used to investigate cathodoluminescence, electron beam induced current, and diffraction of backscattered electrons.

Bir Tarama Elektron Mikroskobu tarafından Yarıiletken Malzemelerin Genişletilmiş Kusur Kapsamlı Karakterizasyonu

Extended defects such as dislocations and grain boundaries have a strong influence on the performance of microelectronic devices and on other applications ...

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

Electrically assisted deformation (EAD) is increasingly being used to improve the formability of metals during processes such as sheet metal rolling and forging. Adoption of this technique is proceeding despite disagreement concerning the underlying mechanism responsible for EAD. The experimental procedure described herein enables a more explicit study compared to previous EAD research by removing thermal effects, which are responsible for disagreement in interpreting previous EAD results. Furthermore, as the procedure described here enables EAD observation in situ and in real time in a transmission electron microscope (TEM), it is superior to existing post-mortem methods that observe EAD effects post-test. Test samples consist of a single crystal copper (SCC) foil having a free-standing tensile test section of nanoscale thickness, fabricated using a combination of laser and ion beam milling. The SCC is mounted to an etched silicon base that provides mechanical support and electrical isolation while serving as a heat sink. Using this geometry, even at high current density (~3,500 A/mm2), the test section experiences a negligible temperature increase (&#60;0.02 &#176;C), thus eliminating Joule heating effects. Monitoring material deformation and identifying the corresponding changes to microstructures, e.g. dislocations, are accomplished by acquiring and analyzing a series of TEM images. Our sample preparation and in situ experiment procedures are robust and versatile as they can be readily utilized to test materials with different microstructures, e.g., single and polycrystalline copper.

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

Isolating electrical and thermal effects on electrically assisted deformation (EAD) is very difficult using macroscopic samples. Metallic sample micro- and nanostructures together with a custom test procedure have been developed to evaluate the impact of applied current on the formation without joule heating and evolution of dislocations on these samples.

Için yeni bir yöntem<em&gt; Yerinde</emNanoscale Örneklerinin Elektromekanik Karakterizasyonu

Electrically assisted deformation (EAD) is increasingly being used to improve the formability of metals during processes such as sheet metal rolling and ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, but several challenging points remain, such as a low absorption efficiency due to a thin active layer and low flexibility. We present an advanced method to fabricate a flexible phototransistor array with an improved electrical performance. The outstanding electrical performance is driven by a low dark current owing to deep impurity doping. Stretchable and flexible metal interconnectors simultaneously offer electrical and mechanical stabilities in a highly deformed state. The protocol explicitly describes the fabrication process of the phototransistor using a thin silicon membrane. By measuring I-V characteristics of the completed device in deformed states, we demonstrate that this approach improves the mechanical and electrical stabilities of the phototransistor array. We expect that this approach to a flexible phototransistor can be widely used for the applications of not only next-generation imaging systems/optoelectronics but also wearable devices such as tactile/pressure/temperature sensors and health monitors.

We present a detailed method to fabricate a deformable lateral NIPIN phototransistor array for curved image sensors. The phototransistor array with an open mesh form, which is composed of thin silicon islands and stretchable metal interconnectors, provides flexibility and stretchability. The parameter analyzer characterizes the electrical property of the fabricated phototransistor.

Esnek görüntü sensörü imalatı Lateral NIPIN Phototransistors dayalı.

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...

Synthesis, Functionalization, and Characterization of Fusogenic Porous Silicon Nanoparticles for Oligonucleotide Delivery

With the advent of gene therapy, the development of an effective in vivo nucleotide-payload delivery system has become of parallel import. Fusogenic porous silicon nanoparticles (F-pSiNPs) have recently demonstrated high in vivo gene silencing efficacy due to its high oligonucleotide loading capacity and unique cellular uptake pathway that avoids endocytosis. The synthesis of F-pSiNPs is a multi-step process that includes: (1) loading and sealing of oligonucleotide payloads in the silicon pores; (2) simultaneous coating and sizing of fusogenic lipids around the porous silicon cores; and (3) conjugation of targeting peptides and washing to remove excess oligonucleotide, silicon debris, and peptide. The particle&#8217;s size uniformity is characterized by dynamic light scattering, and its core-shell structure may be verified by transmission electron microscopy. The fusogenic uptake is validated by loading a lipophilic dye, 1,1&#39;-dioctadecyl-3,3,3&#39;,3&#39;-tetramethylindocarbocyanine perchlorate (DiI), into the fusogenic lipid bilayer and treating it to cells in vitro to observe for plasma membrane staining versus endocytic localizations. The targeting and in vivo gene silencing efficacies were previously quantified in a mouse model of Staphylococcus aureus pneumonia, in which the targeting peptide is expected to help the F-pSiNPs to home to the site of infection. Beyond its application in S. aureus infection, the F-pSiNP system may be used to deliver any oligonucleotide for gene therapy of a wide range of diseases, including viral infections, cancer, and autoimmune diseases.

We demonstrate the synthesis of fusogenic porous silicon nanoparticles for effective in vitro and in vivo oligonucleotide delivery. Porous silicon nanoparticles are loaded with siRNA to form the core, which is coated by fusogenic lipids through extrusion to form the shell. Targeting moiety functionalization and particle characterization are included.

Functionalization, malzemelerin ve Fusogenic gözenekli Silisyum nano tanecikleri'Oligonükleotid dır

With the advent of gene therapy, the development of an effective in vivo nucleotide-payload delivery system has become of parallel import. Fusogenic ...

Rendering SiO2/Si Surfaces Omniphobic by Carving Gas-Entrapping Microtextures Comprising Reentrant and Doubly Reentrant Cavities or Pillars

We present microfabrication protocols for rendering intrinsically wetting materials repellent to liquids (omniphobic) by creating gas-entrapping microtextures (GEMs) on them comprising cavities and pillars with reentrant and doubly reentrant features. Specifically, we use SiO2/Si as the model system and share protocols for two-dimensional (2D) designing, photolithography, isotropic/anisotropic etching techniques, thermal oxide growth, piranha cleaning, and storage towards achieving those microtextures. Even though the conventional wisdom indicates that roughening intrinsically wetting surfaces (&#952;o &#60; 90&#176;) renders them even more wetting (&#952;r &#60; &#952;o &#60; 90&#176;), GEMs demonstrate liquid repellence despite the intrinsic wettability of the substrate. For instance, despite the intrinsic wettability of silica &#952;o &#8776; 40&#176; for the water/air system, and &#952;o &#8776; 20&#176; for the hexadecane/air system, GEMs comprising cavities entrap air robustly on immersion in those liquids, and the apparent contact angles for the droplets are &#952;r &#62; 90&#176;. The reentrant and doubly reentrant features in the GEMs stabilize the intruding liquid meniscus thereby trapping the liquid-solid-vapor system in metastable air-filled states (Cassie states) and delaying wetting transitions to the thermodynamically-stable fully-filled state (Wenzel state) by, for instance, hours to months. Similarly, SiO2/Si surfaces with arrays of reentrant and doubly reentrant micropillars demonstrate extremely high contact angles (&#952;r &#8776; 150&#176;&#8211;160&#176;) and low contact angle hysteresis for the probe liquids, thus characterized as superomniphobic. However, on immersion in the same liquids, those surfaces dramatically lose their superomniphobicity and get fully-filled within &#60;1 s. To address this challenge, we present protocols for hybrid designs that comprise arrays of doubly reentrant pillars surrounded by walls with doubly reentrant profiles. Indeed, hybrid microtextures entrap air on immersion in the probe liquids. To summarize, the protocols described here should enable the investigation of GEMs in the context of achieving omniphobicity without chemical coatings, such as perfluorocarbons, which might unlock the scope of inexpensive common materials for applications as omniphobic materials. Silica microtextures could also serve as templates for soft materials.

Rendering SiO2/Si Surfaces Omniphobic by Carving Gas-Entrapping Microtextures Comprising Reentrant and Doubly Reentrant Cavities or Pillars

This work presents microfabrication protocols for achieving cavities and pillars with reentrant and doubly reentrant profiles on SiO2/Si wafers using photolithography and dry etching. Resulting microtextured surfaces demonstrate remarkable liquid repellence, characterized by robust long-term entrapment of air under wetting liquids, despite the intrinsic wettability of silica.

Reentrant ve İki Kat Reentrant Boşlukları veya Sütunlardan Oluşan Gaz-Entrapping Mikrodokuları Oyarak SiO2/Si Yüzeylerin Omnifobik Hale Getirilmesi

We present microfabrication protocols for rendering intrinsically wetting materials repellent to liquids (omniphobic) by creating gas-entrapping ...

Metal-Assisted Electrochemical Nanoimprinting of Porous and Solid Silicon Wafers

Metal-assisted electrochemical imprinting (Mac-Imprint) is a combination of metal-assisted chemical etching (MACE) and nanoimprint lithography that is capable of direct patterning 3D micro- and nanoscale features in monocrystalline group IV (e.g., Si) and III-V (e.g., GaAs) semiconductors without the need of sacrificial templates and lithographical steps. During this process, a reusable stamp coated with a noble metal catalyst is brought in contact with a Si wafer in the presence of a hydrofluoric acid (HF) and hydrogen peroxide (H2O2) mixture, which leads to the selective etching of Si at the metal-semiconductor contact interface. In this protocol, we discuss the stamp and substrate preparation methods applied in two Mac-Imprint configurations: (1) Porous Si Mac-Imprint with a solid catalyst; and (2) Solid Si Mac-Imprint with a porous catalyst. This process is high throughput and is capable of centimeter-scale parallel patterning with sub-20 nm resolution. It also provides low defect density and large area patterning in a single operation and bypasses the need for dry etching such as deep reactive ion etching (DRIE).

A protocol for metal-assisted chemical imprinting of 3D microscale features with sub-20 nm shape accuracy into solid and porous silicon wafers is presented.

Gözenekli ve Katı Silikon Gofretlerin Metal Destekli Elektrokimyasal Nanoimprintingi

Metal-assisted electrochemical imprinting (Mac-Imprint) is a combination of metal-assisted chemical etching (MACE) and nanoimprint lithography that is ...

Focused Ion Beam Lithography to Etch Nano-architectures into Microelectrodes

With advances in electronics and fabrication technology, intracortical microelectrodes have undergone substantial improvements enabling the production of sophisticated microelectrodes with greater resolution and expanded capabilities. The progress in fabrication technology has supported the development of biomimetic electrodes, which aim to seamlessly integrate into the brain parenchyma, reduce the neuroinflammatory response observed after electrode insertion and improve the quality and longevity of electrophysiological recordings. Here we describe a protocol to employ a biomimetic approach recently classified as nano-architecture. The use of focused ion beam lithography (FIB) was utilized in this protocol to etch specific nano-architecture features into the surface of non-functional and functional single shank intracortical microelectrodes. Etching nano-architectures into the electrode surface indicated possible improvements of biocompatibility and functionality of the implanted device. One of the benefits of using FIB is the ability to etch on manufactured devices, as opposed to during the fabrication of the device, facilitating boundless possibilities to modify numerous medical devices post-manufacturing. The protocol presented herein can be optimized for various material types, nano-architecture features, and types of devices. Augmenting the surface of implanted medical devices can improve the device performance and integration into the tissue.

We have shown that the etching of nano-architecture into intracortical microelectrode devices may reduce the inflammatory response and has the potential to improve electrophysiological recordings. The methods described herein outline an approach to etch nano-architectures into the surface of non-functional and functional single shank silicon intracortical microelectrodes.

Etch Nano mimarilerine mikroelektrotlara odaklanmış iyon ışını Litografisi

With advances in electronics and fabrication technology, intracortical microelectrodes have undergone substantial improvements enabling the production of ...

Işık Geliştirilmiş Hidroflorik Asit Pasifleme: Dökme Silikon Kusurları Tespit için Hassas Tekniği

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler