陰極發(fā)光設(shè)備（SEM-CL）在光電與薄膜電池材料的針孔檢測方面的應(yīng)用
對于光伏(PV)和薄膜電池(TFB)來說，要在成本上與化石燃料和傳統(tǒng)電池競爭，高制造成品率至關(guān)重要。CdTe/CdS和CdS/CIGS光伏器件的CdS層以及tbs的LiPON層的針孔導(dǎo)致良率損失和性能降低。掃描電鏡（SEM）平面視圖分析沒有深度分辨率來確定孔是否完全穿透一層。
Attolight CL是一種納米分辨率光譜儀器，基于一種被稱為定量陰極發(fā)光的突破性技術(shù)，它將光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡（SEM）集成到一個(gè)系統(tǒng)中。Allalin允許“不折不扣”的大視場快速掃描同時(shí)獲得掃描電鏡成像與高光譜或全光譜CL圖像。該系統(tǒng)的構(gòu)建是為了在不犧牲掃描電鏡（SEM）性能的前提下獲得的陰極發(fā)光性能：光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡的物鏡被周密的整合在一起，使它們的焦平面相互匹配；光學(xué)顯微鏡以亞微米精度加工，與傳統(tǒng)的CL技術(shù)相比，具有高數(shù)值孔徑（N.A.0.71）的消色差、高數(shù)值孔徑（N.A.0.71）檢測，在大視場（高達(dá)300 µm）下具有優(yōu)越的光子收集效率。因此，定量陰極發(fā)光，其中與儀器系統(tǒng)相關(guān)的組件所引入的誤差可以從本質(zhì)上被排除掉，這使陰極發(fā)光變的可信。
CL通過檢測來自底層的光來檢測針孔，如下圖所示:
Attolight CL是一種納米分辨率光譜儀器，基于一種被稱為定量陰極發(fā)光的突破性技術(shù)，它將光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡（SEM）集成到一個(gè)系統(tǒng)中。Allalin允許“不折不扣”的大視場快速掃描同時(shí)獲得掃描電鏡成像與高光譜或全光譜CL圖像。該系統(tǒng)的構(gòu)建是為了在不犧牲掃描電鏡（SEM）性能的前提下獲得的陰極發(fā)光性能：光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡的物鏡被周密的整合在一起，使它們的焦平面相互匹配；光學(xué)顯微鏡以亞微米精度加工，與傳統(tǒng)的CL技術(shù)相比，具有高數(shù)值孔徑（N.A.0.71）的消色差、高數(shù)值孔徑（N.A.0.71）檢測，在大視場（高達(dá)300 µm）下具有優(yōu)越的光子收集效率。因此，定量陰極發(fā)光，其中與儀器系統(tǒng)相關(guān)的組件所引入的誤差可以從本質(zhì)上被排除掉，這使陰極發(fā)光變的可信。
Attolight CL技術(shù)的優(yōu)勢在于:
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通過對單元過程進(jìn)行針孔檢測，縮短了開發(fā)時(shí)間;可以比較工藝變量和沉積方法對針孔形成的影響。
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在針孔檢測過程中評估缺陷密度和成分梯度。
- 快速自動(dòng)繪圖:65秒內(nèi)完成25 μm × 25 μm面積的繪圖。
CL通過檢測來自底層的光來檢測針孔，如下圖所示:
下面的SEM圖像和CL圖顯示了該技術(shù)在SnO2化學(xué)鍍液沉積的CdS上的針孔的實(shí)際應(yīng)用。發(fā)射圖譜如下：
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CdS(掃描電鏡中的光區(qū)):綠色(帶隙)和紅色(中隙缺陷狀態(tài))。
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針孔(SEM中的黑色區(qū)域):藍(lán)色(中間隙缺陷狀態(tài))來自孔底部的SnO2。
圓對應(yīng)于單個(gè)CL點(diǎn)。圓直徑=電子相互作用體積(100 nm@5keV)。
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