химический каталог




Технология полупроводникового кремния

Автор Э.С.Фалькевич, Э.О.Пульнер, И.Ф.Червоный, Л.Я.Шварцман и др.

о- |

лиза силана кремний осаждается на частицы, а водород выводится из |

слоя. Процесс проводят при 550-1273 К. 1

По мере разложения силана частицы кремния увеличиваются до -1

40 нм, опускаются из кипящего слоя и собираются в стандартный |

сепаратор, расположенный под реактором пиролиза. В дальнейшем 1

частицы можно использовать для выращивания монокристаллов вытя- 1

гиванием из тигля. J

1 Пи. 01818D3. ЕПВ. 1985. 252

Описаны и другие направления работ по повышению производитель- 1 ности процесса разложения силана. Учитывая активные поиски новых, I более эффективных методов синтеза силана, можно предположить, что в ближайшие годы доля поликристаллического силанового кремния в общем объеме производства существенно возрастет.

Аморфный кремний

К процессу термического разложения силана тесно примыкает получение аморфного кремния (о - Si:H). Предполагается, что этот материал не имеет кристаллической структуры. В нем атомы кремния хаотически распределены в пространстве, хотя и находятся на расстояниях, близких к равновесным в решетке кристаллического кремния. Часто аморфное состояние сравнивают со структурой жидкости, которая при больших переохлаждениях фиксируется при комнатной температуре (закалка).

Авторы придерживаются того мнения, что жидкость является двухфазной системой, в которой сосуществуют микрокристаллические области (частицы) и газообразные прослойки. Динамическое равновесие этих двух фаз заключается в том, что в каждый данный момент можно зафиксировать микрообласти со структурой кристалла (с четкой границей раздела) и оболочкой со структурой газа. На границе раздела происходит реакция растворения. Кристаллическая область возникает спонтанно. В следующий момент времени микрокристаллик растворяется - переходит в газообразную фазу, а в другом микрообъеме благодаря флуктуации температуры возникает новый микрокристаллик. Таким образом, переход в чисто аморфное состояние из жидкого зафиксировать нельзя никакими скоростями закалки.

Что касается кремния, то его аморфная форма является результатом фиксации беспорядка в пространственном расположении атомов кремния, имеющем место в газообразной среде.

Аморфный кремний интересует многих исследователей, так как у этого материала значение коэффициента оптического поглощения на порядок больше, чем у кристаллического кремния, что в сочетании с высокой фотопроводимостью элементов на его основе делает этот материал одним из наиболее перспективных и дешевых для создания солнечных батарей. Этот материал в виде пленки (слоя) можно осадить на любую подложку, не нарушая его структуру.

Очень благотворное влияние на свойства слоя аморфного кремния оказывает содержание в нем водорода. В таком случае кремний называется гидрогенизированным аморфным кремнием (о - SI: Н). Присутствие водорода, по-видимому, компенсирует оборванные связи аморфного кремния и тем самым уменьшает плотность состояний в запрещенной зоне. Получают аморфный гидрогенизированный кремний разложением силана в тлеющем разряде (плазме). При этом давление силана в реакторе < 266 Па, а температура подложки 673 К. Добавляя

253

шток с затравкой или опуская тигель вместе с нагревательной системой. При этом монокристалл и тигель вращаются чаще всего в противоположных направлениях. Так как в процессе выращивания уровень расплава в тигле опускается, то фактическая скорость выращивания выше скорости перемещения штока. В отдельных случаях одновременно с перемещением штока с монокристаллом вверх тигель с расплавом опускается вниз. При этом фактическая скорость выращивания еще больше отличается от скорости подъема штока.

Для стабилизации тепловых условий на фронте кристаллизации часто применяют прием, связанный с поддержанием уровня расплава в одном и том же месте тепловой системы. В этом случае по мере выращивания монокристалла тигель с расплавом перемещается вверх.

(22)

Принимая, что отвод тепла кристаллизации осуществляется только через кристалл и ряд других допущений, Реньян [1] приводит следующее уравнение теплового баланса:

(? d m/d t) + (кхА^ d Г/d xj = k„A2 d Г/d x2,

где L - удельная теплота плавления; йт/dt - скорость перехода вещества из расплавленного состояния в твердое; ft*, ка - коэффициенты теплопроводности расплава и кристалла соответственно; AT/t\xv d r/dxj - градиенты температуры в точках 1-й 2 вблизи границы раздела фаз в расплаве и кристалле соответственно; Av А2 - площади изотерм в тех же точках 1 и 2.

Из уравнения (22) можно получить максимальную скорость выращивания кристалла при отсутствии градиента температуры в расплаве:

vTMX=fcIB/iPiBdT/dJc,

где vmax - максимальная скорость выращивания от - плотность кремния в твердом состоянии. i

Максимальная скорость выращивания в реальных условиях на j

30-50 % меньше теоретической. 1

На рис. 117 приведены теоретическая [167] и экспериментальные ,i [168] зависимости максимальной скорости выращивания от диаметра кристалла по литературным данным и по данным, полученным авторами при выращивании монокристалло

страница 74
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Технология полупроводникового кремния" (4.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Купить дом в Бузланово в поселке Прозорово
изготовление щитов подьездных под заказ в новосибирске
решетка вентиляционная амн рв-1 500*200 цена
купить мяч для гандбола

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(16.12.2017)