阴极发光设备（SEM-CL）在光电与薄膜电池材料的针孔检测方面的应用
2023-11-01 来源:本站 点击次数:1786
对于光伏(PV)和薄膜电池(TFB)来说，要在成本上与化石燃料和传统电池竞争，高制造成品率至关重要。CdTe/CdS和CdS/CIGS光伏器件的CdS层以及tbs的LiPON层的针孔导致良率损失和性能降低。扫描电镜（SEM）平面视图分析没有深度分辨率来确定孔是否完全穿透一层。
Attolight CL是一种纳米分辨率光谱仪器，基于一种被称为定量阴极发光的突破性技术，它将光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）集成到一个系统中。Allalin允许“不折不扣”的大视场快速扫描同时获得扫描电镜成像与高光谱或全光谱CL图像。该系统的构建是为了在不牺牲扫描电镜（SEM）性能的前提下获得的阴极发光性能：光学显微镜和扫描电镜的物镜被周密的整合在一起，使它们的焦平面相互匹配；光学显微镜以亚微米精度加工，与传统的CL技术相比，具有高数值孔径（N.A.0.71）的消色差、高数值孔径（N.A.0.71）检测，在大视场（高达300 µm）下具有优越的光子收集效率。因此，定量阴极发光，其中与仪器系统相关的组件所引入的误差可以从本质上被排除掉，这使阴极发光变的可信。
CL通过检测来自底层的光来检测针孔，如下图所示:
Attolight CL是一种纳米分辨率光谱仪器，基于一种被称为定量阴极发光的突破性技术，它将光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）集成到一个系统中。Allalin允许“不折不扣”的大视场快速扫描同时获得扫描电镜成像与高光谱或全光谱CL图像。该系统的构建是为了在不牺牲扫描电镜（SEM）性能的前提下获得的阴极发光性能：光学显微镜和扫描电镜的物镜被周密的整合在一起，使它们的焦平面相互匹配；光学显微镜以亚微米精度加工，与传统的CL技术相比，具有高数值孔径（N.A.0.71）的消色差、高数值孔径（N.A.0.71）检测，在大视场（高达300 µm）下具有优越的光子收集效率。因此，定量阴极发光，其中与仪器系统相关的组件所引入的误差可以从本质上被排除掉，这使阴极发光变的可信。
Attolight CL技术的优势在于:
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通过对单元过程进行针孔检测，缩短了开发时间;可以比较工艺变量和沉积方法对针孔形成的影响。
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在针孔检测过程中评估缺陷密度和成分梯度。
- 快速自动绘图:65秒内完成25 μm × 25 μm面积的绘图。
CL通过检测来自底层的光来检测针孔，如下图所示:
下面的SEM图像和CL图显示了该技术在SnO2化学镀液沉积的CdS上的针孔的实际应用。发射图谱如下：
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CdS(扫描电镜中的光区):绿色(带隙)和红色(中隙缺陷状态)。
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针孔(SEM中的黑色区域):蓝色(中间隙缺陷状态)来自孔底部的SnO2。
圆对应于单个CL点。圆直径=电子相互作用体积(100 nm@5keV)。
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