研究目的
评估金刚石线锯切单晶硅片的亚表面损伤与锯切工艺参数（如线速度和线锯磨损）的关系，重点关注残余应力、非晶硅存在及微裂纹，并分析其对制绒等太阳能电池制造工艺的影响。
研究成果
拉曼光谱与SIREX偏振法的互补使用有效表征了金刚线切割硅片中的亚表面损伤，揭示了线锯磨损、切割速度、非晶化、应力分布与微裂纹深度之间的关联。研究结果表明，新线锯和较低切割速度能减少非晶化与裂纹深度，但可能增大应力差异，为优化太阳能电池制造中的切割工艺提供了见解。
研究不足
该研究仅限于特定的线材速度和磨损状态；拉曼成像耗时且仅能覆盖小范围区域；SIREX中表面形貌效应虽被最小化但未完全消除；未对高应力区域进行进一步分析。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用拉曼光谱和SIREX偏振测量法作为无损、非接触的光学方法，用于高分辨率应力成像和相分析。共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）用于微裂纹深度测量。
2：样品选择与数据来源：
分析单晶硅片（光伏级直拉硅，p型），这些硅片在恒定进给速率下以10 m/s、15 m/s和20 m/s的线锯速度切割，取自砖块的新旧线锯侧。
3：实验设备与材料清单：
设备包括拉曼光谱仪（布鲁克光学有限公司）、SIREX光弹性显微镜（PVA TePla）、共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）、金刚线锯（梅耶博格DS264）及清洗化学品（氢氧化钠、去离子水、Secco腐蚀液）。材料为硅片和金刚线。
4：实验步骤与操作流程：
硅片经清洗后，在五个位置使用拉曼和SIREX测量应力和非晶化情况。制备斜切样品用于CLSM微裂纹深度测量。
5：数据分析方法：
对拉曼和SIREX图谱进行统计分析，包括平均值、标准误差、直方图及与微裂纹深度的相关性。
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Raman Spectrometer
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Bruker Optik GmbH
Used for mapping the distribution of absolute in-plane stresses and phase transformations (amorphous to crystalline silicon ratio) on wafer surfaces with high spatial resolution.
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SIREX Photo-elastic Microscope
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PVA TePla
Measures the depolarization of an initially linearly polarized infrared laser beam to visualize the stress state and difference in in-plane principal stress components (?σ) in silicon wafers.
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Confocal Laser Scanning Microscope
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Used to determine the depth of microcracks on polished and etched bevel-cut samples by measuring surface height profiles.
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Diamond Wire Saw
DS264
Meyer Burger
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