Silicio plokštelės ir silicio saulės elementai yra tipiški puslaidininkinių medžiagų ir puslaidininkinių įtaisų atstovai. Puslaidininkių charakteristikų parametrai matuoja ir apibūdina medžiagų ir jų prietaisų veikimą. Dėl to, kad krūvininkai yra funkciniai puslaidininkinių medžiagų ir prietaisų nešikliai, jų judėjimas sukuria sroves ir elektrinius laukus. Tuo pačiu metu krūvininkai turi tokias charakteristikas kaip liuminescencija ir šiluminė spinduliuotė. Todėl krūvininkų parametrai yra puslaidininkinėse medžiagose ir įtaisuose esančių krūvininkų transportavimo charakteristikų apibūdinimo pagrindas ir yra svarbus silicio plokštelių ir silicio saulės elementų charakteristikų parametrų komponentas. Kai silicio plokštelės yra apdorojamos ir gaminamos, kad susidarytų silicio saulės elementai, pn sandūros ir Fermi lygio skirtumas lemia nešiklio atskyrimą ir įtampos susidarymą, o tai savo ruožtu atspindi ir įtakoja saulės elementų voltų ampero charakteristikas per elektrinius parametrus, tokius kaip soties srovė, užpildymo koeficientas ir fotoelektrinės konversijos efektyvumas. Remiantis aukščiau pateikta analize, pagrindiniai būdingi silicio plokštelių parametrai apima nešiklio parametrus.
Nešėjai skirstomi į daugumos ir mažumos nešiklius, įskaitant elektronus ir skyles. Krūvininkų difuzija ir dreifas sudaro srovės perdavimo puslaidininkiniuose įrenginiuose pagrindą. Nešiklio transportavimo parametrai yra pagrindiniai parametrai, apibūdinantys nešiklių judėjimą ir koncentraciją, daugiausia įskaitant nešiklio tarnavimo laiką, difuzijos koeficientą ir priekinio bei galinio paviršiaus rekombinacijos greitį. Šie parametrai tiesiogiai atspindi fizines ir elektrines puslaidininkinių medžiagų savybes, turinčias įtakos nešiklio koncentracijai ir mobilumui; Dopingo koncentracija yra dar vienas svarbus parametras, lemiantis nešiklio koncentraciją, turintis įtakos tokiems parametrams kaip medžiagos savitoji varža ir nešiklio tarnavimo laikas bei prietaiso veikimas.
Vežėjo koncentracija
Dauguma puslaidininkinių įrenginių yra mažumos nešiklio įrenginiai, pavyzdžiui, silicio saulės elementai. Visi nešiklio parametrai, paminėti vėliau šiame straipsnyje, yra mažumos operatoriaus parametrai. Šiluminės pusiausvyros būsenoje puslaidininkiuose yra vienodos skylių ir elektronų koncentracijos, jie yra pastovios būsenos; Veikiant išoriniams dirgikliams (pvz., šviesai, elektrai, šilumai ir t. t.), puslaidininkiai yra ne-pusiausvyros būsenoje, didėja ir elektronų, ir skylių skaičius, todėl susidaro pertekliniai krūvininkai. Krūvnešių tarnavimo laikas reiškia vidutinę perteklinių krūvininkų egzistavimo trukmę, o krūvininkų koncentracija atitinka eksponentinį skilimo dėsnį.
Vežėjo tarnavimo laikas
Atsižvelgiant į nešiklio rekombinacijos tipą, nešiklio eksploatavimo laiką galima suskirstyti į radiacinės rekombinacijos trukmę, Auger rekombinacijos trukmę ir Shockley Read Hall (SRH) rekombinacijos trukmę. Nešiklio tarnavimo laikas yra svarbus parametras, atspindintis medžiagų ir prietaisų defektų koncentraciją, taip pat svarbus prietaiso perjungimo greičio, srovės stiprinimo, įtampos ir kitų charakteristikų matavimo rodiklis. Jis taip pat atlieka svarbų vaidmenį optoelektroninių prietaisų, pvz., puslaidininkinių lazerių, fotodetektorių ir saulės elementų, elektro-optiniame ir fotokonversijos efektyvumui.
Paviršiaus rekombinacijos greitis
Nešikliai rekombinuojami tiek medžiagos viduje, tiek paviršiuje. Paviršiaus rekombinacijos greitis (s) yra fizinis dydis, apibūdinantis greitį, kuriuo krūvininkai rekombinuoja paviršiuje. Kuo ilgesnis paviršiaus kompozito tarnavimo laikas, tuo mažesnis paviršiaus kompozito greitis ir, atvirkščiai, didesnis paviršiaus kompozito greitis. Paviršiaus šiurkštumas, paviršiaus kabantys ryšiai ir kitos paviršiaus fizinės savybės bei būsenos yra pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos paviršiaus rekombinacijos greičiui. Paviršiaus rekombinacijos greitis yra svarbus veikimo parametras, apibūdinantis medžiagų paviršiaus kokybę.
Efektyvi gyvenimo trukmė
Efektyvus nešiklio eksploatavimo laikas yra parametras, apjungiantis masinį ir paviršiaus rekombinacijos trukmę, ir apibūdina bendrą konkretaus mėginio nešiklio naudojimo laiką. Šiuo metu dauguma aptikimo technologijų aptinka nešiklio tarnavimo laiką kaip efektyvų nešiklio tarnavimo laiką, kuris negali atskirti masės eksploatavimo trukmės ir paviršiaus rekombinacijos greičio. Todėl sunku išanalizuoti paviršiaus apdorojimo procesų, tūrinių defektų ir dopingo poveikį silicio plokštelių ir saulės elementų veikimui po vieną.
Difuzijos koeficientas
Difuzijos koeficientas (D) yra fizinis dydis, apibūdinantis greitį, kuriuo krūvininkai praeina per sąsają per laiko ir ploto vienetą. Difuzijos koeficientas ir nešiklio tarnavimo laikas kartu lemia nešiklio difuzijos ilgį, kuris yra tipiškas parametras vertinant medžiagos savybes. Kuo ilgesnis nešiklio difuzijos ilgis, tuo geresnė medžiagos kokybė; Saulės elementų atveju kuo ilgesnis nešiklio difuzijos ilgis, tuo geresnis nešiklio atskyrimo ir surinkimo efektyvumas bei didesnis fotoelektrinės konversijos efektyvumas.
Dopingas
Dopingas: pagrindinis puslaidininkių gamybos žingsnis
Dopingas yra būtinas funkcinių puslaidininkių formavimo žingsnis, o dopingo koncentracija turi didelę įtaką varžai ir nešiklio transportavimo parametrams. Vidiniai puslaidininkiai, ty neleguoti puslaidininkiai, turi labai didelę elektrinę varžą kambario temperatūroje. Didėjant dopingo koncentracijai, elektrinė varža mažėja, o nešiklio tarnavimo laikas ir difuzijos ilgis palaipsniui mažėja.
