ICS 77.040 CCS H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T 42907-2023 硅锭、硅块和硅片中非平衡载 流子复合寿命的测试 非接触涡流感应法 Test method for excess-charge-carrier rebination lifetime in silicon ingots, silicon bricks and silicon wafers-Noncontact eddy-current sensor 2023-08-06发布 2024-03-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布
GB/T42907-2023 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。
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本文件由全国半导体设备与材料标准化技术委员会(SAC/TC203)和全国半导体设备与材料标准 化技术委员会材料分技术委员会(SAC/TC203/SC2)共同提出并归口。
本文件起草单位：TCL中环新能源科技股份有限公司、弘元新材料（包头)有限公司、隆基绿能科技 股份有限公司、宜昌南玻硅材料有限公司、浙江海纳半导体股份有限公司、内蒙古中环晶体材料有限公 司、四川永祥光伏科技有限公司。
本文件主要起草人：张雪因、王林、王建平、李向宇、杨阳、邓浩、刘文明、赵子龙、郭红强、张石晶、 潘金平、李寿琴、赵军。
GB/T 42907-2023 硅锭、硅块和硅片中非平衡载 流子复合寿命的测试 非接触涡流感应法 1范围 本文件描述了用非接触式涡流感应法测试太阳能电池用单晶硅锭、硅块和硅片中非平衡载流子复 合寿命的方法。
本文件适用于非平衡载流子复合寿命在0.1μs～10000μs、电阻率在0.1Ωcm～10000Ωcm 的硅锭、硅块和硅片的测试。
其中瞬态光电导衰减法适用于非平衡载流子复合寿命小于100μs时硅 锭、硅块和硅片的测试，准稳态光电导法适用于非平衡载流子复合寿命大于200us时硅锭、硅块和硅片 的测试，非平衡载流子复合寿命在100μs～200μs时，两种测试方法均适用。
2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于 本文件。
GB/T1551硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法 GB/T6618硅片厚度和总厚度变化测试方法 GB/T13389掺硼掺磷掺砷硅单晶电阻率与掺杂剂浓度换算规程 GB/T14264半导体材料术语 3术语和定义 GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 陷阱效应trapeffect 在有非平衡载流子时杂质能级积累某一种非平衡载流子的效应。
注：例如重金属杂质在半导体禁带中形成的深能级，俘获非平衡载流子后，经过一段时间释放出来的现象称为陷阱 效应。
3.2 载流子复合寿命carrierrebinationlifetime 在均匀半导体内非平衡空穴-电子对由产生到复合的平均时间间隔。
4方法原理 4.1瞬态光电导衰减法 将样品放置于距离经校准的涡流传感器1mm～3mm的固定位置，并且使用随时间变化的光源对 待测样品进行照射。
光照突然停止后，用仪器校准的方法将从涡流传感器得到的数据转化为光电导，再 用硅迁移率函数将其转化为载流子浓度。
载流子复合寿命与浓度间的函数关系可以通过分析载流子浓 1
GB/T 42907-2023 度衰减过程中的每个数据点得到。
对于具有高表面复合率的硅块样品，随着表面载流子的耗尽，所测寿 命会逐渐地接近块体寿命，而载流子浓度的峰值也从表面移至块体内。
4.2准稳态光电导法 将样品放置于距离经校准的涡流传感器1mm～3mm的固定位置，并且使用长缓衰型的光源对待 测样品进行照射。
样品受到光照时，可同时测得光照强度和涡流传感器的输出电压。
用仪器校准的方 法将从涡流传感器得到的数据转化为光电导，再用硅迁移率函数将其转化为载流子浓度。
人射到样品 上的光照强度通过光强探测器的校准函数关系转化为样品的光生率。
再通过光生率对光照过程中和光 照结束后衰减过程中的非平衡载流子寿命进行计算。
5干扰因素 5.1非平衡载流子复合寿命与其浓度有对应的函数关系，应在相同非平衡载流子浓度下测试寿命值。
5.2室温下硅中可能存在载流子陷阱。
如果在样品中发生电子或空穴的陷落，光脉冲停止照射后（瞬 态模式)或在低光强时(准稳态模式)，另一种类型载流子的过剩浓度会保持在较高水平。
存在陷...
