химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

термодоноров в выращенных монокристаллах кремния является их отжиг при 920 К с последующим быстрым охлаждением. Тем не менее устранение влияния термодоноров, в особенности в монокристаллах больших диаметра и массы, остается достаточно сложной технической задачей и в настоя-. щее время широко исследуется.

(35)

Основным источником кислорода в кремнии является растворяющийся в процессе выращивания монокристалла кварцевый тигель. Взаимодействие расплава кремния и кварца происходит в соответствии с реакцией

Si02ra + Six г* 2SiOr.

В соответствии с данными [196] изменение стандартного термодинамического потенциала этой реакции, определенное экспериментально, имеет вид: = 117100 - 50,9 Г, т.е. AZ вплоть до температуры ~ 2300 К остается величиной положительной и химического взаимодействия быть не должно. Однако на практике процесс растворения кварцевого тигля протекает достаточно активно. Скорость растворения кварца в расплаве составляет ~ 6 мг/(см2 ? ч) в вакууме при остаточном давлении ~ 0,007 Па и 2 мг/(смг ? ч) в атмосфере гелия при ~ 152 кПа [197]. Различные области тигля растворяются с разными скоростями, и величина скорости растворения с увеличением времени уменьшается. Скорость растворения кварцевого тигля существенно зависит от сое

и 8 • 10" см"3 [203], максимальная растворимость при 1470 К в твердом растворе составляет 5-1016 см"3. Эта примесь способна оказывать сильное влияние на состояние комплексов точечных дефектов и процессы дефектно-примесного взаимодействия в кремнии.

Углерод может блокировать термически введенные в монокристалл дислокации [204], обусловливать аномально высокую скорость диффузии золота.[203], являться причиной высоких токов утечки р-п-пере-ходов [205]. В зависимости от концентрации углерода при термических обработках кремния в нем могут существенно видоизменяться процессы преципитации кислорода [206], формирования высоко- и низкотемпературных термодоноров [207, 208] и термоакцепто'ров1, образования комплексов с электрически активными примесями [193], свирлевых дефектов [209]. Образованием с участием углерода комплексов (выделений) объясняются полученные результаты по изучению влияния углерода на термостабильность УЭС и тннэ [210]. Оказалось, что при термической обработке при 903 К (скорость нагрева и охлаждения 20 К/мин, время выдержки 60 мин) величина отклонения УЭС от значения, обусловленного легирующим элементом, уменьшается с ростом концентрации углерода от 1-1016 до 7,5 ? 10" см"3.

В то же время повышенные значения тн и 3 после аналогичной термической обработки сохраняются только в монокристаллах с содержанием углерода (0,8-2) ? 10 17 см"3. При концентрациях углерода (0,1-0,8)10" и (2-7,5)10" см"3 такого эффекта не наблюдалось. При высоких температурах термической обработки (~ 900 °С) вследствие распада твердого раствора углерода могут образовываться достаточно крупные скопления глубоких термодоноров (Ес = 0,48 эВ), которые в свою очередь являются центрами зародышеобраэования при распаде твердых растворов железа и других примесей [211]. Вызванное присутствием углерода сжатие решетки кремния может компенсироваться растягивающими напряжениями за счет введения О, Sb, Al, Ga, In, Tl [212]. Это позволяет повысить уровень легирования и получить малонапряженные кристаллы и пластины-подложки. С повышением концентрации углерода от 1 до 7 -10" см"3 в кристаллах кремния повышаются микротвердость и предел текучести [213, 214]. Известно также, что специальное легирование углеродом кремния, предназначенного для целей оптоэлектроники и изготовления солнечных элементов, приводит к повышению к.п.д. приборов на 2,5-4 % по сравнению с использованием низкоуглеродистого кремния2.

^Ковальчук В.Б. Исследование электрически активных кислородных комплексов в термообработанном кремнии: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Киев, 1987. - 16 с. 2 Пат. 3109051. ФРГ. 1982.

294

295

сечением 43x 43 см2 в дальнейшем разрезаются на более мелкие (10x10 см2). Последние разрезаются на пластины толщиной 0,6 мм, на основе которых изготавливают фотопреобразователи. По прогнозам, в 1991 г. 25 % от всего количества выпущенных солнечных батарей будет изготовлено на основе литого кремния. При этом к.п.д. фотопреобразователей достигает 15 %.

По совокупности физико-химических свойств кремний можно

отнести к разряду нелитейных материалов. Высокая реакционная

способность кремния в расплавленном состоянии вынуждает вести

процесс в вакууме или в атмосфере защитного газа. Увеличение

объема кремния в процессе кристаллизации требует разработки технологических приемов, исключающих возможность затвердевания свободной поверхности раньше, чем произойдет кристаллизация всего

объема отливки. Из-за повышенной хрупкости кремния проводится

литье в предварительно подогретую форму, требуется также программное охлаждение отливки. 1

Выбор материала формы для литья оказывается весьма затруднительным, так как расплав кремния смачивает большинство тугоплавких материалов или при затвердевании вступает в соедин

страница 86
< 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

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
(21.02.2017)