太阳电池原理及工艺.docx
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太阳电池原理及工艺
太阳电池工作原理及制造工艺简介
第一章太阳电池工作原理
§1.1太阳电池简介
§1.1.1太阳电池的特点
太阳电池发电具有许多优点，如安全可靠，无噪声，无污染，能量随处可得，不受地域限制，无需消耗燃料，无机械转动部件，故障率低，维护方便，可以无人值守，建设周期短，规模大小随意，无需架设输电线路，可以方便地与建筑物结合等，这些优点都是常规发电和其它发电方式所不及的。
§1.1.2太阳电池的分类
按用途分：
航天用电池、民用电池
按结构分：
晶体电池：
硅（单晶，多晶）
薄膜电池：
非晶硅、多晶硅、化合物（Ⅲ－Ⅴ族GaAs，Ⅱ－Ⅵ族CdTe）
聚光电池
§1.1.3太阳电池的现状
在过去的几年里，由于各国政府，尤其是西方国家政府，为推动新能源行业的发展所制定的一系列鼓励政策，人们日益增强的环保意识以及技术水平的不断提高，太阳能电池行业得到迅速发展，全球平均年增长率达30％。
在太阳电池行业中，晶体硅太阳能电池占据着主导地位，市场份额超过90％。
近年来，多晶硅太阳能电池的市场份额已高出单晶硅太阳电池的市场份额，导致这一变化趋势的原因是多晶硅的制备工艺比较简单，其生产能力远远大于单晶硅片的生产能力以及多晶硅太阳能电池转换效率的迅速提高。
但是，最新的资料显示，生产多晶硅太阳能电池的原材料成本有所上升，再加上多晶硅太阳电池的转换效率还是没有单晶硅太阳电池转换效率高，所以近来单晶硅太阳能电池的生产又日渐上升。
由于太阳能电池的成本主要来源于硅片材料，且在短时间内硅材料成本下降速度缓慢，因此不断改进太阳能电池的制造技术、提高转换效率是降低太阳能电池生产成本的重要途径。
§1.2太阳电池的工作原理
§1.2.1太阳电池的基本原理
太阳电池是将光能转化为电能的半导体光伏元件。
光照射在太阳电池上时，太阳电池可以将吸收的光能转化为电能，电流从太阳电池的电极输出，因此太阳电池可以作为各种设备的电源。
图1.1太阳电池工作原理图
§1.2.2太阳电池的光电转换原理
光生伏特效应：
就是半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动势的效应，即光能转换能电能的机制。
光电转换的物理过程：
1、光子被吸收，使得在P-N结的P和N两边产生电子－空穴对（图1.2a）；
2、在离开结一个扩散长度以内产生的电子和空穴通过扩散到达空间电荷区（图1.2b）；
3、这时电子－空穴对被电场分离，因此，P侧的电子从高电位滑落至N侧，而空穴沿着相反方向移动（图1.2c）；
4、若P-N结是开路的，则在结两边积累的电子和空穴产生一开路电压（图1.2d）。
若有一负载连接到电池上，在电路中将有电流传导（图1.2a）。
当在电池两端发生短路时，就会形成最大电流，此称短路电流。
（a）
（b）
图1.2光能到电能的转换（a）有负载电阻的太阳电池，（b）电子和空穴的扩散所产生的电流，（c）（b）的能带图（d）开路电压的建立（示意）
（d）
（c）
§1.2.3太阳电池的等效电路及光照的电流－电压关系
如果在太阳电池的两端接上一个负载电阻R，那么太阳电池在工作状态下的等效电路如图1.3所示。
它相当于一个电流为Iph的恒电流与一只正向二极管并联。
流过二极管的正向电流在太阳电池中称为暗电流ID。
从负载R两端可以看到产生暗电流的正向电压，流过负载的电流为I。
这是理想太阳电池的等效电路。
实际使用的太阳电池等效电路如图1.4所示。
Rsh称为旁路电阻，主要由下列几种因素与此有关：
如表面沾污而产生的沿着电池边缘的表面漏电流；沿着位错和晶粒间界的不规则扩散或者在电极金属化处理之后，沿着微观裂缝、晶粒间界和晶体缺陷等形成的细小桥路而产生的漏电流。
Rs称串联电阻，是由扩散顶区的表面电阻、电池的体电阻和上下电极与太阳电池之间的欧姆电阻及金属导体的电阻三者构成的。
图1.4实际的太阳电池等效电路
图1.3理想的太阳电池等效电路
如图1.4所示，负载两端的电压为V，因而加在Rsh两端的电压为（V+IRs）,因此：
Ish＝（V+IRs）/Rsh
流过负载的电流：
I=Iph-ID-Ish
变换上式之后，可得：
I（1+Rs/Rsh）=Iph-（V/Rsh）-ID（1.1）
暗电流ID为注入电流，复合电流以及隧道电流三者之和。
在一般情况下，可以忽略隧道电流，这样暗电流ID是注入电流及复合电流之和。
加在电池P-N结上的外电压Vj：
Vj＝V＋IRs
为了用等效电路来预计太阳电池的输出和效率，可将注入电流和复合电流简化为单指数形式：
ID＝I00{exp（qVj/A0kT）-1}
这里I00为新的指数前因子；A0为结的结构因子，它反映了P-N结的结构完整性对性能的影响。
在理想的情况下即Rsh→∞，Rs→0，那么由（1.1）式可得：
I=Iph-I00{exp（qVj/A0kT）-1}（1.2）
（1.2）式是光照情况下太阳电池的电流-电压关系。
由（1.2）式可知，在负载R短路时，即Vj＝0（忽略串联电阻），便得短路电流Isc,其值恰好与光电流相等：
Isc＝Iph
在负载R→∞时，输出电流→0，便得开路电压Voc,其值由下式决定：
Voc＝（A0Kt/q）ln（Iph/I00+1）（1.3）
在没有光照时，电池P-N结上的电流－电压关系，如图1.12中a曲线所示。
这也是太阳电池的暗电流－电压关系曲线。
图1.5太阳电池的伏安特性
a－暗特性曲线；b－光照下特性曲线；c－变换坐标得到太阳电池特性曲线
光照时产生光生电流Iph，使曲线沿着电流轴的负方向位移Iph，得到图1.5中b曲线。
为了方便，变换坐标方向，可以得到图1.5中c曲线。
c曲线给出在光照情况下太阳电池的电流-电压关系曲线，它的关系式是（1.2）式。
c曲线与电流轴的交点，称为短路电流Isc，c曲线与电压轴的交点称为Voc。
随着负载电阻R的变化，电流和电压沿c曲线相应变化。
达到c曲线上B点所对应的电阻值称为最佳负载电阻Rm,对应的电流称最佳输出电流Im,对应的电压称为最佳输出电压Vm。
Im·Vm称为电池的最佳输出功率或最大输出功率。
Im·Vm/Isc·Voc得到太阳电池的填充因子，用FF表示。
它是表征太阳电池输出特性的一个重要参数。
不难看出，太阳电池的电流－电压关系曲线越趋向方形，其FF值越大，电池输出特性越好。
§1.3太阳电池的结构
§1.3.1常规电池结构和背场电池结构
图1.6常规电池正面结构图
图1.7背场电池正面结构图
图1.8常规电池剖面结构图
图1.9背场电池剖面结构图
主电极和栅线
减反射膜
主电极和栅线
减反射膜
（增厚）
（减薄）
§1.3.2提高太阳电池性能的工艺和最新结构概述
自二十世纪六十年代太阳能电池作为能源应用于宇航技术以来，太阳能电池的技术得到非常迅速的发展，单晶硅太阳能电池的转换效率已接近25％，多晶硅太阳能电池的转换效率已接近20％。
导致电池转换效率提高的原因主要来自于以下几个方面：
材料质量的改善提高了光生载流子在电池体内的扩散长度和收集效率。
电池表面绒面和减反射膜的形成有效地提高了太阳光在电池体内的吸收。
铝背场（BSF）的形成有效地减少了电池背面的表面复合速率。
磷吸杂、铝吸杂和体内的氢钝化有效地提高了多晶硅材料的质量。
二氧化硅和氮化硅对发射层（emitter）的表面进行了有效的钝化，从而减少了电池前表面的复合速率。
选择性扩散，即金属电极下的发射极浓度远远大于其余发射结的浓度，从而有效地抑制了电极区的复合速率，并提高了电池在短波处的光谱响应。
回顾最近的光伏会议，我们可以清楚的看到，硅太阳电池有两大技术发展趋势：
（1）更薄的衬底的应用；
（2）更高的转换效率。
由于多晶硅具有相对低的材料成本（和单晶硅相比），且材料成本随着硅片的厚度而降低，同时多晶硅片具有跟单晶硅相似的光电转换效率，多晶硅太阳电池将进一步分割单晶硅电池的市场。
因此太阳电池的技术发展的主要方向之一是如何采用大规模生产的工艺，进一步提高多晶硅电池的转换效率。
针对目前多晶硅电池大规模生产的特点，提高转换效率的主要创新点有以下几方面：
1、各向同性表面腐蚀以形成绒面。
2、简单、低成本的选择性扩散工艺。
3、具有创新的、高产出的扩散和PECVDSiN淀积设备。
4、降低硅片的厚度。
5、背电极的电池结构和组件。
表面绒面对提高电池的转换效率起着重要的作用，它不但降低了表面反射，并且增加了光陷阱以及光生载流子的收集。
由于各向异性化学腐蚀不能在多晶硅表面形成有效的绒面，人们采用了各种方法试图有效地减少多晶硅电池表面的反射。
如机械刻槽、离子反应腐蚀、多孔硅、低成本选择性干腐或各向同性化学腐蚀等。
其中各向同性酸腐蚀是最为简单，且在不增加任何工艺步骤的情况下形成有效的低成本的绒面，比较适合大规模工业生产的要求。
对于丝网印刷电池，发射结表面的扩散浓度至少达到1020/cm2，发射结的深度至少为0.3～0.4μm，这两个参数是保证丝网印刷烧结可靠工作的主要因素。
降低发射结的扩散浓度能提高电池在短波段的光谱响应，但是，由于接触电阻可能增大，从而导致电池转换效率一致性的下降，为此，选择性扩散也许不能增加电池的转换效率，但是会降低电池的接触电阻，从而保证产品有较好的一致性。
多晶硅材料随着其供应商的不同而差异很大，这对电池生产工艺的优化和产品质量的控制带来很多不便。
减少电池表面的复合率和改善体内质量是提高电池转换效率的重要手段。
等离子体化学气相沉积（PECVD）的氮化硅薄膜是很理想的电池表面减反射膜，同时也提供了较为理想的电池表面和体内钝化。
目前，有两种等离子体化学沉积技术被广泛用于氮化硅的淀积工艺，一种是远程PECVD，另外是一种是直接PECVD。
前者在淀积氮化硅的过程中，电池表面的损伤几乎可以忽略。
因此对电池表面的钝化效果较为理想，而直接PECVD对电池表面的损伤较大，所以对表面的钝化效果不佳，但是电池表面损伤层能增强氢原子在硅材料体内的扩散，从而增强了电池体内钝化效果，然而直接PECVD对电池表面的损伤在高温处理中（700℃）能得到恢复。
电池铝背场已被很多电池制造商应用于丝网印刷太阳能电池制造技术。
大约20μm厚的铝浆通过丝网印刷方法沉积到电池的背面，在高温烧结过程中，铝和硅形成共晶合金，如果烧结温度高于800℃，铝在硅内的掺杂浓度会高达5×1018/cm3，而硅片衬底的掺杂浓度只在2×1016/cm3左右，从而在铝背场和衬底之间形成高/低结，有效地阻止了少数载流子向电池的背面扩散，降低了电池背表面的复合速率。
铝背场可将电池背面的复合速率降低到200cm/s以下，此外，硅铝合金能对硅片进行有效地吸杂。
基于以上提高电池转换效率的途径，派生了多种高效晶体硅太阳能电池的设计和制造工艺，其中包括PESC电池（发射结钝化太阳电池）；表面刻槽绒面PESC电池；背面点接触电池（前后表面钝化电池）和PERL电池（发射结钝化和背面点接触电池）。
由这些电池设计和工艺制造出的电池的转换效率均高于20％。
§1.3.2.1前表面接触和发射结
如果使用丝网印刷技术，则磷表面浓度必须非常高从而形成足够低的接触电阻。
然而，这样也导致了在发射区的高复合，并且表面钝化不能显著的降低该复合。
这样，短波响应被大大地降低，同时也降低了开路电压。
通过二步发射层，扩散或是用镀金属与低掺杂的发射极接触的高效电池可以解决以上问题。
图1.10为激光掩埋接触单晶硅太阳电池的结构图，这里的接触掩埋在凹槽中，并表现出较强的磷扩散。
表面的其余部分由一个可以通过氮化硅有效钝化的低掺杂发射极层覆盖。
由于这个发射层有较低的阴影损耗和良好的电学性能，这个电池结构的短波响应和总体性能都非常好。
图1.10激光刻槽掩埋接触太阳电池
§1.3.2.2衬底
大多数的单晶硅太阳电池生产商都采用掺硼的直拉单晶（CZ）硅材料作为原材料，这种材料在光照下会使少子寿命严重的衰退，原因是硼和氧的存在。
为了降低这种衰减，有两种可行的方法：
（1）改变电池厚度来增加扩散长度；
（2）降低硼的浓度来降低光照引起的衰退。
实际上，用掺镓的CZ硅材料制得的太阳电池少子寿命在光照下无衰退的现象。
另一方面，将氧的浓度降至1ppm以下也可对光引起的衰退起到极好的抑制作用，磁性CZ硅已经显示出高效率的潜力。
还有一种氧含量几乎可忽略的材料甚至会更有希望，那就是区熔单晶硅：
float-zone（FZ）硅。
很长一段时间以来，区熔单晶硅只应用于实验室中。
最近资料显示，用FZ法的生产成本并不比CZ法高很多。
最新的PV-FZ法对于P型掺杂和N型掺杂都表现出很高和稳定的载流子寿命，并且还有提高效率的潜能。
以下为以N型硅材料作为衬底的单晶硅太阳电池的结构图，它的特点是在内部薄层中形成了非晶硅与单晶硅的异质结。
这种电池的转换效率超过了20％，而且它对表面复合有很好的限制。
图1.11有内在薄层的非晶硅/单晶硅异质结电池
§1.3.2.3表面钝化
现在工业生产中一般通过烧结铝/银丝网印刷来制得铝背场。
然而，铝背场电池的电学性能和光学性能只能算中等水平。
况且，随着晶片厚度的减薄，电池的转换效率也随之降低。
另外，晶片在烧结过程中发生翘曲对生产来说也是一个严重的问题。
硼背场在这方面显示出一个较好的潜能。
即使把电池厚度降至100μm，其效率也可以保持不变。
然而，要发挥其最大的潜能，我们还应归功于利用如SiO2或SiN的介电层所形成的表面钝化。
最近，点接触电池已经投入工业生产，其转换效率已超过20％。
以下为点接触电池的结构图。
这种大规模生产电池的主要特征是在前表面没有任何金属接触，因为电极都在背面做成交叉梳状的栅线。
这样，几乎所有的载流子必须从其光生的前表面扩散到背表面的PN结收集。
因此，其体扩散长度必须大，同时表面的复合速度必须很低，尤其是前表面。
这个目标可以通过在低掺杂的n前表面场上钝化SiO2层来达到。
一种理想的可以取代热生长SiO2的材料是SiNx，因为SiNx的生成温度较低。
事实上，就是成功用在点接触电池中的非晶硅也有优异的表面钝化特性。
图1.12点接触太阳能电池
§1.4太阳电池的光电参数
§1.4.1太阳电池的主要光电参数及其含义
太阳电池的主要光电参数有：
开路电压Voc，短路电流Isc，最佳工作电压Vm，最佳工作电流Im，填充因子FF，转换效率η。
太阳电池的输入功率（P输入）是指太阳电池吸收的光能，它和光强Q以及太阳电池的面积S有关，地面AM1.5标准条件下的光强为100mW/cm2,输入功率的表达式为：
P输入＝Q×S＝100×S
太阳电池的输出功率（P输出）是指太阳电池可以提供的功率，表达式为：
P输出＝Vm×Im
转换效率η是指太阳电池将光能转化为电能的能力，它和太阳电池的输入功率（P输入）和输出功率（P输出）有关，表达式为：
填充因子FF的表达式为：
§1.4.2各参数与工艺间的关系
§1.4.2.1串联电阻、旁路电阻对电池I-V特性的影响
太阳电池中实际存在着串联电阻和旁路电阻，这些因素往往不可忽略。
并联电阻的作用相当于电池的旁路电阻的作用。
串联电阻和并联电阻与光照I-V特性分别如图1.13和图1.14所示。
串联电阻减小了短路电流和填充因子。
光电流在串联电阻上的电压降使器件两端产生正向偏压。
这种正向偏压引起相当大的暗电流，从而抵消一部分光电流。
即使小的串联电阻，如2平方厘米电池中为0.5～1.0欧，也会导致严重的影响。
图1.14旁路电阻对硅太阳电池所测量的曲线的影响（条件同图1.13）
图1.13串联电阻对硅太阳电池所测量的曲线的影响（钨灯光照，100mW/cm2，电池面积2cm2）
图1.14表示太阳电池的旁路电阻对I-V特性的影响。
旁路电阻增加，降低了填充因子和开路电压，而对短路电流没有影响。
在实际器件中，在1个或者略大于1个太阳强度情况下，电池的旁路电阻是很大的，一般对I-V特性的影响可以忽略。
但在高的太阳光强度照射下，光生电流增大，串联电阻影响将会增强。
减小串联电阻的方法有二种：
一是增加掺杂浓度；另一个是增加结深，但这两种方法会降低电池的收集效率。
较为妥善的方法，一般采用浅结且掺杂浓度大的工艺，而且为了尽可能减少电极掩蔽面积、减小串联电阻，可采用欧姆接触的密栅电极。
§1.4.2.2开路电压
理论上最大的开路电压极限应当由PN结的内建势垒所决定。
内建势垒电压Vd与半导体的禁带宽度Eg、导带能级Ec、价带能级Ev、及费米能级Ef之间的关系为：
Vd＝Eg－（Ec－Ef）－（Ef－Ev）＝（kT/q）ln（NAND/ni2）
如果费米能级越接近导带底和满带顶，则内建电压越高。
似乎掺杂浓度越大，电池的开路电压越大，但实际上Voc有一个峰值。
通过实验表明，如采用低电阻率的基区制备太阳电池，发现这种电池在电阻率小于0.1欧厘米左右时，开路电压反而随着掺杂浓度的增加而降低。
在基区电阻率低于0.1欧厘米时，那么顶区的杂质浓度将高于1×1019个/厘米3，在这样高的浓度下，顶区便会在结区引起重掺杂效应。
重掺杂效应的结果，导致开路电压的降低，这是由于重掺杂会产生导带尾引起禁带宽度减小，影响本征载流子浓度，掺杂浓度过高将降低少子寿命。
常规电池的厚度减小，增大了表体比，表面损伤和表面态的影响增大，开路电压及填充因子下降。
在背面场的情况下，开路电压明显增加，填充因子略有提高，这是背面场靠近P－N结的缘故。
§1.4.2.3短路电流
短路电流密度，常用Jsc表示。
Jsc乘以电池片表面积，得到短路电流，用Isc表示。
已知Jsc＝Jph。
太阳电池的特性极大地受顶区和基区性能的影响。
硅是一种非竖直跃迁的材料，它的吸收系数随着波长的变化较为缓慢。
在光子能量达到硅的禁带宽度时，吸收系数α在102/厘米之内，因此光谱中有很大一部分的光子将透过P－N结，在基区内被吸收。
由此可见，硅太阳电池的性能较大程度上取决于基区情况。
显然这一情况与竖直跃迁材料（如砷化镓）太阳电池有很大的差别。
砷化镓电池的性能在更大的程度上取决于顶区的特性。
实际器件中，由于存在着体内复合和表面复合，所得到的光电流都小于理想值。
提高短路电流的工艺：
一是减小器件结深，在电池背面设置漂移场。
当结深减小时，由于降低了复合损失，另外，基区提供的光电流比顶区提供的光电流所占的百分比大，因此顶区中的高的表面复合速度和低的少子寿命对光电流的影响显得不那么重要了。
二是增加基区的电阻率，减少电离杂质的散射，有利于增大扩散长度和少子寿命，从而改善了光电流。
在实际情况中，当电池厚度小于基区少子扩散长度的2倍左右时，短路电流才开始减小。
§1.4.2.4填充因子
填充因子越大，输出功率越接近极限功率。
填充因子是表征太阳能电池性能优劣的一个重要参数。
串联电阻、旁路电阻对填充因子有直接的影响。
串联电阻减小了填充因子；旁路电阻增加了填充因子。
电池基区的掺杂浓度影响电池的填充因子。
当掺杂浓度增加时，少子寿命就会衰减，填充因子也减小。
在条件相同的情况下，在一定光照强度范围内，随着光强的减小，填充因子相应增加。
§1.4.2.5转换效率
太阳电池是直接将太阳能转换成电能的器件，无疑转换效率是衡量器件质量的最重要参数之一。
太阳电池中，大的短路电流、开路电压和填充因子可以获得最高的转换效率。
从理论上讲，材料禁带宽度大，填充因子和开路电压就大；而禁带宽度小的材料，可获得较大的光电流。
推算结果表明，禁带宽度1.5电子伏特的材料转换效率最高。
防止死层、减小结深、加入漂移场、改善寿命、降低接触电阻损失是改善太阳电池转换效率的重要途径。
在工艺上，可选择最佳的栅线设计来减小串联电阻，在接触烧结期间，通过边缘的钝化以及金属－半导体的互扩散来增加旁路电阻，用适当的减反射膜可减少入射光的反射。
近年来，采用了许多新技术改善常规电池工艺，其中包括减少表面反射，浅结电池改善太阳光谱相应及增加漂移，使收集效率提高，硅太阳电池的实际转换效率已接近25％。
第二章太阳电池制造工艺
太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测——表面制绒——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀——镀减反射膜——丝网印刷——烘干、快速烧结等。
具体介绍如下。
§2.1硅片检测
硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低，因此需要对来料硅片进行检测。
该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量，这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、P/N型和微裂纹等。
该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。
其中，光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数；微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹；另外还有两个检测模组，其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型，另一个模块用于检测硅片的少子寿命。
在进行少子寿命和电阻率检测之前，需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测，并自动剔除破损硅片。
硅片检测设备能够自动装片和卸片，并且能够将不合格品放到固定位置，从而提高检测精度和效率。
§2.2表面制绒
单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀，在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。
由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了电池的短路电流和转换效率。
硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液，可用的碱有氢氧化钠，氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。
大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅，腐蚀温度为70-85℃。
为了获得均匀的绒面，还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂，以加快硅的腐蚀。
制备绒面前，硅片须先进行初步表面腐蚀，用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20～25μm，在腐蚀绒面后，进行一般的化学清洗。
经过表面准备的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，应尽快扩散制结。
自20世纪70年代中期开始，太阳能电池得到迅猛的发展，高效率、低成本是太阳电池发展的主要趋势，在材料方面，目前主要集中研究以硅材料为基础的各种太阳电池，如单晶硅、多晶硅、多晶硅薄膜及非晶硅等。
工艺方面主要致力于降低电池表面的反射，一般采用沉积减反射膜和表面织构工艺，以增加多晶硅电池的陷光效应。
通过表面织构在硅片表面形成绒面，产生二次甚至多次反射，对不同波长的光都有较好的减反射作用，而将绒面与适宜的单层或多层减反膜结合起来是减少反射损失的切实可行而又有效的方法。
§2.2.1腐蚀的工艺
硅片表面织构化方法较多，主要有刻槽、化学腐蚀等。
其中化学腐蚀方法工艺简单，成本低廉，适用于大规模工业生产，是当前研究热点之一。
化学腐蚀也称为湿法腐蚀，就是将晶片置于液态的化学腐蚀液中进行腐蚀。
其腐蚀过程与一般化学反应相同。
在腐蚀过程中，腐蚀液将把它所接触到的材料浸蚀溶掉。
其腐蚀速度可用阿累尼斯（Arrhenius）方程描述，即
（2.1）
式中：
是与腐蚀剂浓度有关的常数；
是化学反应的激活能，它与被腐蚀物种类、杂质含量有关。
从上式可见，腐蚀速度与绝对温度的倒数成负指数关系。
实际工作中，为了控制腐蚀速度，通常是使腐蚀在恒温下进行。
§2.2.2腐蚀的原理
硅的化学腐蚀分为择优腐蚀和非择优腐蚀。
理想的非择优腐蚀的速率与结晶学特性无关，在实验的基础上，认为从反应动力学的角度看，反应最先开始处应该是反应激活能最低处，如在晶体缺陷处，或是表面损伤处，都是反应进行的初始点，此时腐蚀可视作点腐蚀，在某些点处最先腐蚀，然后呈辐射状向各个方向推进，此时的腐蚀若是理想的非择优腐蚀，则会形成完美的球面形腐蚀坑，但由于晶体的结晶学特性（如某些区域有应变等）和必然存在的化学不均匀性，都会影响反应速率。
如在腐蚀坑的边缘或尖角处，相对于其它表面，更易于被腐蚀掉，因此较快地再次被腐蚀，逐渐形成较为钝化的腐蚀坑边缘，最终得到的表面形貌为平底腐蚀坑或是接近于
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