Влияние термообработки на характеристики монокристаллов кремния

Влияние термообработки на характеристики монокристаллов кремния

PAM-XIAMEN может предложить вам высокопроизводительные кремниевые пластины. Дополнительную информацию о пластинах вы можете найти вhttps://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer.

Под термообработкой понимается термическая обработка монокристаллов кремния (или кремниевых пластин) в течение определенного периода времени при определенной температуре и защитной атмосфере с целью улучшения их характеристик. Термическая обработка обычно проводится в печи для термической обработки, защищенной азотом или аргоном. Типичные методы термообработки монокристалла кремния (или кремниевой пластины) следующие:

1. УстранениеTтермическийDонорыв кремниевой пластине

В процессе охлаждения монокристаллического кремния, выращенного методом Чохральского, до комнатной температуры примеси кислорода в организме будут генерировать тепловые доноры в диапазоне температур 350-500 °С. 450 °С — наиболее эффективная температура для образования термодоноров. После отжига при 450 градусах в течение 100 часов концентрация термодоноров может достигать около 10 (16) см-3. Головка кристаллов кремния Чохральского находится в диапазоне температур около 450 °С дольше всего в процессе охлаждения и имеет более высокое содержание кислорода, поэтому здесь больше тепловых доноров по сравнению с хвостом. Термические доноры могут искажать удельное сопротивление монокристаллического кремния, приводя к уменьшению удельного сопротивления материалов n-типа и увеличению удельного сопротивления материалов p-типа.

Обычно термообработку при 650°C проводят в течение 30-60 минут с последующим быстрым охлаждением до температуры ниже 300°C, что позволяет эффективно устранить тепловые доноры. Если скорость охлаждения недостаточно высока, небольшая часть теплового донора сохранится. Для монокристаллических стержней большого диаметра тепловое напряжение, возникающее в результате быстрого охлаждения, может вызвать трещины в стержнях, поэтому необходимо использовать отжиг кремниевой пластины, чтобы восстановить удельное сопротивление кремниевой пластины до исходного значения.

2. УстранениеNнейтронIоблучениеDнанести ущербкремниевых пластин

Легирование нейтронным излучением можно использовать для легирования высокоомного монокристаллического кремния FZ. Этот процесс легирования представляет собой процесс ядерной реакции: кремний состоит из трех изотопов: 28Si, 39Si и 30Si, при этом 30Si составляет 3,09%; В атомном реакторе после нейтронного облучения Si 30Si реагирует с нейтронами с образованием нестабильного изотопа 31Si с периодом полураспада 2,6 часа, который затем распадается на стабильный изотоп фосфора 31P. Процесс облучения приведет к повреждению решетки внутри кристалла кремния, которое можно устранить высокотемпературным отжигом. Типичная температура отжига составляет 750–850 °C, а время отжига составляет 1–2 часа.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.

Поделиться этой записью