Što je taloženje kisika u monokristalima silicija

Što jeOkisikPrecipitacija uSilikonSinglCkristali

0020-91291 Prorez za vrata, 300 mm Emax

19-024277-01 Grijač,8 inča,6kom

Topivost kisika u siliciju je 2,75×10Λ18cm-3, a u rastaljenom siliciju je 2,2×10Λ18cm-3. Sadržaj kisika u Zhizopull siliciju općenito je 0,5~2×10Λ18cm-3. Sadržaj kisika u Zhizopull siliciju puno je veći nego u polisiliciju, a njegov glavni izvor je otapanje kvarcnih tanjira. Na visokoj temperaturi od 1420 stupnjeva, kvarc reagira sa silicijem stvarajući SiO.

Najveći dio SiO ispari na površini taline silicija, dok manji dio (oko 1%) ulazi u rastaljeni silicij zbog konvekcije i difuzije tekućine, što povećava sadržaj kisika u kristalu. Distribucija kisika u kristalima je visoko u glavi i nisko u repu; U presjeku je visok u središtu i nizak u rubovima.

Kisik se taloži na visokoj temperaturi ili toplinskoj obradi u više koraka kako bi se formirala kisikova jezera. Jezero za stvaranje kisika je neutralno, glavna komponenta je SiOx, nema električnih svojstava, a volumen je 2,25 puta veći od atoma silicija. Prilikom formiranja jezera, samo-intersticijski atomi silicija će se emitirati iz tijela formacije jezera u kristal, što će rezultirati segregacijom zbog zasićenja međuprostornih atoma u rešetki silicija, što će rezultirati sekundarnim defektima kao što su dislokacije i greške slojeva.
Zbog dislokacije i drugih nedostataka koji imaju učinak adsorpcije nečistoća, posebno metalnih nečistoća, proces se često koristi za generiranje kisika u jezero za adsorpciju nečistoća, tako da područje proizvodnje uređaja bude čisto područje, kako bi se poboljšao prinos i kvaliteti uređaja, ovaj se proces naziva unutarnja apsorpcija nečistoća ili unutarnji proces apsorpcije. Stoga je potrebno kontrolirati određenu količinu kisika u siliciju, a uređaj zahtijeva i kontrolu oblika kisika, pa je proučavanje čimbenika koji utječu na stvaranje taloženja kisika također vrlo važna tema. Taloženje kisika može imati različite oblike kao što su sferični, štapićasti i pahuljičasti. Specifični oblik ovisi o čimbenicima kao što su koncentracija nečistoća u monokristalnom siliciju, temperatura i vrijeme toplinske obrade. Struktura se općenito vjeruje da je jezgra taloženja kisika obično sastavljena od više atoma kisika, a oko nje se mogu adsorbirati drugi atomi nečistoća, kao što su atomi ugljika, atomi dušika itd. Kako talog raste, njegova struktura može postati složenija .

Pozitivni učinci kisika na monokristalni silicij

· Apsorpcija nečistoća: Taloženje kisika može djelovati kao učinkovito središte za apsorpciju i hvatanje metalnih nečistoća, čime se poboljšavaju čistoća i električna izvedba monokristalnog silicija. Na primjer, u proizvodnji integriranih krugova, štetni učinci metalnih nečistoća na performanse uređaja mogu se smanjiti pravilnom kontrolom stvaranja taloženja kisika.

Poboljšana mehanička čvrstoća: Određeni stupanj taloženja kisika može povećati mehaničku čvrstoću monokristalnog silicija, čineći ga stabilnijim tijekom obrade i upotrebe.

Negativni učinci kisika na monokristalni silicij

· Životni vijek manjinskih nositelja: Taloženje kisika postaje središte rekombinacije manjinskih nositelja, smanjujući životni vijek manjinskih nositelja monokristalnog silicija. To nije dobro za neke uređaje koji zahtijevaju dug životni vijek nekoliko nosača, kao što su solarne ćelije.

Uzrok stresa: Stvaranje taloženja kisika može stvoriti stres u monokristalnom siliciju, što može dovesti do stvaranja i širenja kristalnih defekata, utječući na kvalitetu i pouzdanost monokristalnog silicija.