Influence of dislocations on dark current of multicrystalline silicon N ⁺ P junction

(Received 24 July 1992, revised 6 July 1993, accepted 15 July 1993)

Abstract
A detailed characterization of the dark current in large grained polycristalline silicon cells is given. This current is greatly influenced by the presence of dislocations. A new model for the shunt current transmitted by these defects is given. It is found that this current is proportional to . The comparison between the three essential components of the dark current (diffusion, recombination and shunt component) indicates that the shunt component is the dominant one at low applied voltage ( V < 300 mV ). Even at higher voltage ( V >300 mV ) the shunt component is comparable to the diffusion one when the dislocation density is greater than 10⁵ cm ^-2. The computed results are in agreement with experimental ones.

Résumé
Une analyse détaillée des composantes du courant d'obscurité en polarisation directe dans des jonctions N ⁺ P au silicium multicristallin est proposée. Elle tient compte des dislocations qui traversent la jonction et sa région de charge d'espace. Un modèle a été établi, attribuant une conductibilité aux dislocations. Le courant traversant ces défauts varierait comme , et serait le courant dominant aux faibles tensions de polarisation ( V < 300 mV). Toutefois pour des tensions supérieures à 300 mV, ce courant peut être comparable au courant de diffusion provenant des régions neutres de la jonction, lorsque la densité des dislocations est supérieure à 10⁵ cm ^-2. Les prévisions du modèle sont en bon accord avec les résultats expérimentaux.