CZ-Silicon 기계적 특성에 대한 불순물의 영향

Pam-Xiamen은 CZ 실리콘 웨이퍼를 제공 할 수 있습니다. 추가 정보를 읽으십시오.https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/cz-mono-crystalline-silicon.html.

Czochralski Silicon Single Crystal은 통합 회로 제조의 주요 기초 자료이며, 기계적 특성은 장치의 신뢰성과 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 준비 과정에서 불가피한 성분으로서 불순물은 유형, 농도 및 결정 구조와 같은 다양한 메커니즘을 통해 실리콘 단결정의 기계적 거동에 크게 영향을 미칩니다. 최근 몇 년 동안 나노 인디 텐션과 같은 고급 특성화 기술의 도움으로 연구자들은 이러한 효과 뒤에있는 미세한 메커니즘을 더 깊이 보여줄 수있었습니다.

1. 처형IES affect중신체적피속성규소에스화롯불씨크리스탈

붕소, 인 및 비소와 같은 전기 활성 불순물은 전자 구조를 변화시킴으로써 탄성 계수, 골절 인성 및 실리콘의 탈구 운동을 조절한다. 예를 들어, 인으로 인한 무거운 도핑은 젊은 모듈러스를 줄이고 골절 강인성을 향상시킬 수 있으며, 비소로의 무거운 도핑은 주로 탈구 운동의 속도 및 활성화 에너지에 영향을 미칩니다.

비전자 불순물 (예 : 산소 및 질소)은 격자 상수를 변화시키고 격자 변형을 도입함으로써 기계적 특성에 영향을 미칩니다. 산소는 탈구를 고정하여 실리콘 웨이퍼의 성능을 향상시킬 수 있지만 질소는 골절 강도를 향상시키는 데 도움이됩니다. 동일한 그룹 요소 (예 : 게르마늄)의 불순물은 원자 크기의 차이로 인해 격자 스트레스를 유발할 수 있으며, 이는 차례로 다이아몬드 입방 단계에서 체중 중심의 정상 단계로의 실리콘의 변형을 촉진하는 등의 위상 전이 거동에 영향을 미쳐 어린 모듈러스와 경도를 증가시킵니다.

2. i의 영향mpurity씨에 중심Si m신체적피로프티

불순물 집중도 또한 중요한 역할을합니다. 저농도 불순물 (예 : 저 농도 산소와 같은)은 주로 전자 구조 또는 격자 상수를 미세 조정하여 효과적으로 탈구를 고정함으로써 기능합니다. 고농도 불순물 (예 : 고농도 게르마늄)은 종종 상당한 격자 스트레스를 유발하거나 페르미 레벨 이동을 유발하여 위상 전이를 유발하고 모듈러스 및 경도를 상당히 증가시킵니다.

3.나mpurities영향...에 씨크리스탈에스구조

실리콘 단결정은 이방성을 가지며, 상이한 결정 방향은 기계적 특성에서 유의 한 차이를 나타낸다. 예를 들어, 공통 {111} 및 {100} 절단 평면은 더 높은 골절 강인성과 골절 에너지를 갖는다. 또한, 불순물 분리 및 산소 침전과 같은 결함 구조는 국소 격자 환경을 변화시키고 재료의 거시적 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 산소 침전은 적절한 크기로 탈구를 고정시켜 강도를 향상시킬 수 있지만, 너무 커지면 스트레스 집중점이되어 항복 강도가 감소 할 수 있습니다.

4. 도핑 및영형산소피수신ㅏ영향실리콘 p하세TRansition

도핑 및 산소 침전은 또한 실리콘 단결정의 위상 전이 거동에도 영향을 줄 수 있습니다. 도핑 원자는 크기 불일치로 인한 격자 스트레스를 유발하는데, 이는 다이아몬드 입방 단계의 차체 중심 정각 상으로의 변형을 촉진하는 게르마늄 도핑과 같은 위상 전이 경로를 변화시킬 수 있습니다. 전기 활성 불순물은 또한 페르미 수준을 변경하여 위상 전이 경향에 영향을 줄 수 있습니다. 페르미 레벨이 원자가 대역의 상단에 가까워지면 위상 전이를 촉진하고 전도 대역의 하단에 가까울 때 위상 전이를 억제합니다. 산소 침전은 국소 격자 상수 및 변형장을 변경하여 위상 전이 공정에 영향을 미칩니다.

5. i사이의 감정나mpurities,영형산소피수신자 및NSIslocations

불순물, 산소 침전물 및 탈구 사이의 상호 작용은 기계적 특성에 영향을 미치는 또 다른 주요 메커니즘입니다. 불순물 원자는 산소 및 질소와 같은 탄성 상호 작용을 통해 탈구를 고정시켜 항복 강도를 상당히 증가시킬 수 있습니다. 게르마늄 도핑을 통해 압축 응력을 도입하면 탈구 운동의 활성화 에너지가 감소하여 탈구율이 증가 할 수 있습니다. 전기 활성 불순물은 페르미 수준을 변경하여 전하의 탈구 상태에 영향을 미쳐 이동성을 조절합니다. 산소 침전은 스트레스 전계 상호 작용을 통해 탈구 이동을 방해하며, 고정 효과는 크기, 밀도 및 구조에 달려 있습니다. 탈구의 움직임은 실리콘의 소성 변형 및 골절 거동에 직접적인 영향을 미칩니다. 탈구의 이동성은 가소성을 결정하고 방해 할 때 쉽게 쌓이고 전위 루프를 형성하여 골절로 이어질 수 있습니다.

불순물은 전자 구조 변조, 격자 응력 소개, 위상 전이 행동 조절 및 전위 상호 작용을 포함한 다양한 물리적 메커니즘을 통해 CZ 실리콘의 기계적 특성에 영향을 미친다는 것을 알 수 있습니다. 이러한 영향 메커니즘을 이해하는 것은 실리콘 단결정 제조 공정을 최적화하고 통합 회로의 신뢰성을 향상시키는 데 큰 의미가 있습니다.

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