Influence et passivation par l’hydrogène de défauts recombinants dans du silicium polycristallin de type P ( ″Extention aux photopiles″ )

Abstract

Le silicium polycristallin moulé à gros grains est affecté par de nombreux défauts cristallographiques dont les plus nocifs sont les dislocations. L’intéraction de ces défauts avec des impuretés (oxygène carbone) fait dépendre leur activité recombinante de l’histoire du matériau. Dans ce travail, nous avons déterminé l’influence des dislocations sur des propriétés électriques du silicium polycristallin de type P (POLYX). Nous avons établi une corrélation entre la présence de densités élevées de dislocations, la décroissance des longueurs de diffusion des porteurs minoritaires, la présence de précipités et les concentrations de carbone dépassant la limite de solubilité. L’utilisation de bicristaux de silicium C.Z. de différentes configurations a montré l’importance de la ségrégation d’impuretés, sur l’activité recombinante des joints grains. Nous avons aussi montré qu’il est possible de réduire l’activité recombinante des défauts dans le matériau brut et dans des photopiles terminées, par recuit prolongé sous flux d’hydrogène moléculaire ou par implantation d’ions H+ pendant quelques minutes. Ce phénomène de passivation est largement tributaire de la présence de dislocations, dont les émergences, permettant l’adsorption d’hydrogène moléculaire. L’étude de la stabilité de cette passivation, montre que les effets sont stables jusqu’à moins 350°C, et disparaissent au dessus de 500°C et que se formeraient des liaisons du type Si-H2 , ou des complexes H-|C,0,Si|.